|
Новый лазерный датчик поможет понять гравитационные волны
|
|
|
|
Исследователи гравитационных волн из Университета Западной Австралии возглавили разработку нового датчика лазерного режима с беспрецедентной точностью, который будет использоваться для исследования недр нейтронных звезд и проверки фундаментальных ограничений общей теории относительности. Научный сотрудник Центра передового опыта UWA по открытию гравитационных волн (OzGrav-UWA) доктор Аарон Джонс сказал, что UWA координировал глобальное сотрудничество экспертов по гравитационным волнам, метаповерхностям и фотонике, чтобы разработать новый метод измерения структур света, называемый «собственными модами». «Детекторы гравитационных волн, такие как LIGO, Virgo и KAGRA, хранят огромное количество оптической энергии, и несколько пар зеркал используются для увеличения количества лазерного света, хранящегося вдоль массивных плеч детектора», — сказал доктор Джонс.
|
|
|
«Однако каждая из этих пар имеет небольшие искажения, которые рассеивают свет в сторону от идеальной формы лазерного луча, что может вызвать избыточный шум в детекторе, ограничивая чувствительность и отключая детектор. «Мы хотели проверить идею, которая позволила бы нам увеличивать лазерный луч и искать небольшие «колебания» мощности, которые могут ограничивать чувствительность детекторов». Доктор Джонс сказал, что аналогичная проблема возникает в телекоммуникационной отрасли, где ученые изучают способы использования нескольких собственных мод для передачи большего количества данных по оптическим волокнам. «Ученые в области телекоммуникаций разработали способ измерения собственных колебаний с помощью простого прибора, но он недостаточно чувствителен для наших целей», — сказал он. «У нас возникла идея использовать метаповерхность — ультратонкую поверхность со специальным рисунком, закодированным в субволновом размере, — и мы обратились к сотрудникам, которые могли бы помочь нам создать ее».
|
|
|
|
Экспериментальная установка, разработанная командой, была более чем в тысячу раз более чувствительна, чем исходный аппарат, разработанный учеными в области телекоммуникаций, и теперь исследователи попытаются воплотить эту работу в детекторах гравитационных волн. Главный исследователь OzGrav-UWA, доцент Чуньнун Чжао, сказал, что разработка является еще одним шагом вперед в обнаружении и анализе информации, переносимой гравитационными волнами, что позволяет нам по-новому наблюдать за Вселенной. «Решение проблемы определения режима в будущих детекторах гравитационных волн имеет важное значение, если мы хотим понять внутренности нейтронных звезд и продолжить наше наблюдение за Вселенной так, как никогда раньше», — сказал доцент Чжао. Исследование было принято к публикации в журнале Physical Review A.
|
|
|
|
Источник
|
