Учени от Великобритания са разработили компактен детектор на гравитационни вълни, способен да регистрира колебания в пространство-времето в милихерцовия диапазон – честотна област, която досега оставаше недостъпна за съвременните обсерватории, съобщава Phys.org.

„Сляпата зона“ на Вселената

Досегашните детектори като американската LIGO и европейската Virgo засичат високочестотни вълни, докато пулсарните времеви масиви регистрират изключително ниски честоти.

Междинният диапазон – между тях – оставаше „тих“ и без преки наблюдения. Именно тази зона е целта на новия британски инструмент.

Нов подход с оптични резонатори и атомни часовници

Разработеният детектор използва оптични резонатори и технологията на атомните часовници, за да измерва миниатюрни фазови отмествания в лазерната светлина, предизвикани от преминаването на гравитационна вълна.

За разлика от гигантските интерферометри, новите устройства са компактни, устойчиви на сеизмични смущения и могат да се поберат на лабораторна маса.

„Използвайки технологии, разработени за атомни часовници, ние разширяваме обхвата на откриване на гравитационни вълни. Това отваря възможност за създаване на глобална мрежа от малки детектори, които ще търсят сигнали, останали скрити поне десетилетие,“
казва д-р Вера Гуарера от Университета на Бирмингам, съавтор на изследването.

Детекторът в детайли

Всеки модул включва два ортогонални свръхстабилни оптични резонатора и атомeн еталон за честота. Тази конфигурация повишава чувствителността и позволява да се определят поляризацията и посоката на пристигане на вълните.

Потенциални източници и бъдещи открития

Милихерцовият диапазон е особено интересен, защото може да съдържа сигнали от:

  • сливания на черни дупки,

  • компактни двойки бели джуджета,

  • и дори следи от ранната Вселена.

Космическата мисия LISA (Laser Interferometer Space Antenna) на Европейската космическа агенция планира да изучава именно тези честоти едва през 30-те години на XXI век.

Новият метод обаче ще позволи търсенето да започне още сега, отбелязват авторите.

Изследването, проведено съвместно от Университета на Бирмингам и Университета на Съсекс, е публикувано в престижното научно списание Classical and Quantum Gravity.