Ученые разработали новый способ обнаружения гравитационных волн в миллигерцевом диапазоне

Новая концепция детектора гравитационных волн, разработанная исследователями из Бирмингемского и Сассексского университетов, позволит регистрировать сигналы в миллигерцевом диапазоне частот (от 0,1 до 10 -5 до 1 Гц). Эта частотная полоса до сих пор оставалась недоступной для современных инструментов, таких как наземные интерферометры LIGO и Virgo, которые фиксируют высокочастотные волны, и массивы, работающие на ультранизких частотах.

Новый резонаторный детектор использует технологии, которые были впервые разработаны для оптических атомных часов. Ультрастабильные оптические полости позволяют фиксировать незначительные изменения фазы лазерного излучения, возникающие из-за прохождения гравитационной волны. В отличие от громоздких интерферометров, эти устройства компактны и меньше подвержены влиянию сейсмических колебаний.

Вера Гуэрра, сотрудник Университета Бирмингема, отмечает, что данные детекторы достаточно компактны и могут быть размещены на обычной лабораторной поверхности, что позволяет создать масштабную сеть для выявления сигналов, которые раньше не удавалось зафиксировать.

Использование миллигерцевого диапазона позволит выявлять гравитационные волны, генерируемые компактными двойными системами, состоящими из белых карликов, а также слияниями сверхмассивных чёрных дыр. Запуск космической миссии LISA, предназначенной для исследования этого диапазона частот, намечен на 2030-е годы, в то время как новый оптический резонаторный детектор сможет приступить к работе уже в текущее время.

Не пропустите:  Мгновенное развитие Grok.

По мнению профессора Ксавье Кальме из Университета Сассекса, разработанный метод предоставит возможность для проверки астрофизических моделей двойных звёздных систем, существующих в нашей галактике, изучения слияний массивных чёрных дыр и даже поиска гравитационных волн, исходящих из ранней Вселенной. Благодаря своей компактности и невысокой стоимости, данная технология выглядит многообещающей для быстрого расширения спектра проводимых наблюдений.

В каждом таком приборе предусмотрены две ортогональные оптические полости с высокой стабильностью и атомный эталон частоты, благодаря чему обеспечивается многоканальный прием волн, а также возможность измерения поляризации и определения направления источника.

Новая технология позволяет изучать ранее недоступную область гравитационного спектра и способна расширить возможности действующих высокочастотных обсерваторий, например LIGO, а также будущих космических миссий.

Похожие статьи