Физики нашли способ заглянуть в "слепую зону" Вселенной прямо с лабораторного стола
- Британские ученые разработали компактный детектор гравитационных волн для исследования среднечастотного диапазона, который можно разместить на столе, заполняя "слепую зону" Вселенной.
- Новая технология основана на оптических резонаторах и позволяет многоканальное обнаружение гравитационных волн, открывая возможность для глобальной сети детекторов и обнаружения сигналов от разнообразных астрофизических источников.
Британские ученые разработали концепцию компактного детектора гравитационных волн. В отличие от гигантских обсерваторий, новое устройство можно разместить на столе. Оно поможет исследовать ранее недоступный среднечастотный диапазон колебаний пространства-времени и заглянуть в "слепую зону" Вселенной, изучая явления, недоступные для современных инструментов.
С момента первой регистрации гравитационных волн в 2015 году наука достигла значительных успехов. С помощью наземных интерферометров, таких как LIGO и Virgo, ученые научились обнаруживать высокочастотные колебания пространства-времени, а благодаря сети радиопульсаров с 2023 года – над низкочастотными. Однако средний, милигерцовый диапазон частот (от 10-5 до 1 Гц) оставался "слепым пятном" для исследователей. Теперь ученые из Бирмингемского университета предложили решение этой проблемы, рассказывает 24 Канал.
Смотрите также Загадочная межзвездная гостья уже "возле" Марса: астрономы пытаются разгадать ее тайны
Как новое устройство заполнит пробел в астрономии?
Новая концепция детектора базируется на передовых технологиях оптических резонаторов, которые сначала разрабатывались для оптических атомных часов. Устройство предназначено для измерения микроскопических фазовых сдвигов в лазерном свете, вызванных прохождением гравитационной волны, объясняет Eurekalert.
В отличие от масштабных интерферометров с многокилометровыми плечами, эти детекторы являются компактными и относительно устойчивыми к сейсмическим и другим наземным помехам.
Каждый блок предложенного детектора состоит из двух ортогональных сверхстабильных оптических резонаторов и атомных часов. Такая конструкция позволяет осуществлять многоканальное обнаружение гравитационных волн, что не только повышает чувствительность, но и позволяет определять поляризацию волн и направление к их источнику.
Для чего это вообще нужно?
Один из авторов разработки отметил, что эта технология позволит расширить возможности обнаружения гравитационных волн в совершенно новом диапазоне частот с помощью приборов, помещающихся на лабораторном столе.
Это открывает перспективы для создания глобальной сети таких детекторов и поиска сигналов, которые иначе оставались бы незамеченными еще по меньшей мере десять лет.
Ожидается, что в среднем диапазоне частот можно будет обнаружить сигналы от различных астрофизических источников, в частности от компактных двойных систем из белых карликов и от слияния черных дыр.
Хотя будущие космические миссии, например LISA, также нацелены на этот диапазон, как объясняет NASA, их запуск запланирован только на 2030-е годы. Предложенные же настольные детекторы могут начать исследования уже сейчас. По словам ученых, этот метод позволит проверять астрофизические модели, изучать слияния массивных черных дыр и даже искать стохастические фоны из ранней Вселенной.