Фізики знайшли спосіб зазирнути в "сліпу зону" Всесвіту прямо з лабораторного столу

З моменту першої реєстрації гравітаційних хвиль у 2015 році наука досягла значних успіхів. За допомогою наземних інтерферометрів, як-от LIGO та Virgo, вчені навчилися виявляти високочастотні коливання простору-часу, а завдяки мережі радіопульсарів з 2023 року – над низькочастотні. Проте середній, мілігерцовий діапазон частот (від 10-5 до 1 Гц) залишався "сліпою плямою" для дослідників. Тепер науковці з Бірмінгемського університету запропонували розв'язання цієї проблеми, розповідає 24 Канал.

Як новий пристрій заповнить прогалину в астрономії?

Нова концепція детектора базується на передових технологіях оптичних резонаторів, які спочатку розроблялися для оптичних атомних годинників. Пристрій призначений для вимірювання мікроскопічних фазових зсувів у лазерному світлі, спричинених проходженням гравітаційної хвилі, пояснює Eurekalert.

На відміну від масштабних інтерферометрів з багатокілометровими плечима, ці детектори є компактними та відносно стійкими до сейсмічних та інших наземних перешкод.

Кожен блок запропонованого детектора складається з двох ортогональних надстабільних оптичних резонаторів та атомного годинника. Така конструкція дозволяє здійснювати багатоканальне виявлення гравітаційних хвиль, що не тільки підвищує чутливість, але й дає змогу визначати поляризацію хвиль і напрямок до їхнього джерела.

Для чого це взагалі потрібно?

Один з авторів розробки зазначив, що ця технологія дозволить розширити можливості виявлення гравітаційних хвиль у абсолютно новому діапазоні частот за допомогою приладів, що вміщуються на лабораторному столі.

Це відкриває перспективи для створення глобальної мережі таких детекторів і пошуку сигналів, які інакше залишалися б непоміченими ще щонайменше десять років.

Очікується, що в середньому діапазоні частот можна буде виявити сигнали від різноманітних астрофізичних джерел, зокрема від компактних подвійних систем з білих карликів та від злиття чорних дір.

Хоча майбутні космічні місії, як-от LISA, також націлені на цей діапазон, як пояснює NASA, їхній запуск заплановано лише на 2030-ті роки. Запропоновані ж настільні детектори можуть почати дослідження вже зараз. За словами вчених, цей метод дозволить перевіряти астрофізичні моделі, вивчати злиття масивних чорних дір і навіть шукати стохастичні фони з раннього Всесвіту.