Сжатый свет ускорил поиски гравитационных волн на детекторе VIRGO

18:43 06/12/2019
Комментарии 0 👁 236

Научная команда гравитационной обсерватории VIRGO успешно применила так называемый сжатый свет для того, чтобы значительно повысить чувствительность ее детекторов. Это позволит ей примерно на 16-26% чаще находить следы слияний нейтронных звезд, сообщила пресс-служба немецкого Института гравитационной физики (AEI).

“Детекторы гравитационных волн третьего поколения, такие как Европейский Эйнштейновский телескоп (EET), обязательно будут использовать сжатый свет. Поэтому применение этой технологии на VIRGO стало для нас важным шагом в развитии гравитационной астрономии” – рассказал руководитель проекта из Института гравитационной физики в Ганновере (Германия) Харальд Люк.

Сжатый свет представляет собой набор фотонов, который упорядочен таким образом, что он позволяет максимально точно измерить один из двух параметров – скорость или положение частиц – за счет невозможности узнать второй. Излучатели, которые вырабатывают подобные потоки частиц, уже используются для наблюдений за гравитационными волнами на американской обсерватории LIGO и на “младшем брате” VIRGO, британско-немецком телескопе GEO600.

Получить сжатый свет можно, пропустив луч обычного света через так называемый нелинейный оптический кристалл, который расщепляет попадающий в него свет на пары фотонов, которые связаны друг с другом на квантовом уровне. Он накапливает эти пары частиц света внутри себя и через некоторое время испускает их в виде упорядоченного потока, когда число фотонов достигает некоторого критического значения.

Как отмечают Люк и его коллеги, сжатый свет повышает чувствительность детекторов гравитационных волн примерно так же сильно, как и простое увеличение мощности лазера, но при этом у него нет столь же сильных отрицательных качеств. Сжатый свет не нагревает оптические компоненты этих установок и при этом подавляет нулевые флуктуации вакуума, один из главных источников шумов в работе LIGO и VIRGO.

В апреле этого года Люк и его коллеги подключили источники сжатого света к VIRGO и начали наблюдать за тем, как появление этих излучателей повлияло на качество замеров. Как оказалось, их добавление снизило уровень квантового шума на 30%, что эквивалентно росту чувствительности на 5-8%. Благодаря этому Virgo теперь может находить следы слияния нейтронных звезд на 16-26% чаще. По словам Люка, это уже помогло астрономам зафиксировать несколько подобных событий за последние полгода наблюдений.

Век гравитационной астрономии

Гравитационные телескопы VIRGO и LIGO, построенные в начале текущего тысячелетия, начали вести совместные наблюдения за колебаниями пространства-времени в конце лета 2017 года. Фактически сразу они совершили важнейшее открытие, обнаружив первые в истории следы слияния двух нейтронных звезд в галактике NGC 4993.

В конце 2017 года LIGO и Virgo ушли в очередной длительный отпуск, который продлился до апреля этого года. За это время они пережили очередную крупную модернизацию, в том числе установку излучателей сжатого света, что значительно повысило их чувствительность и глубину обзора.

Благодаря этому за последние полгода обе обсерватории обнаружили следы трех десятков слияний черных дыр звездной массы, три всплеска, порожденные столкновениями нейтронных звезд и других компактных объектов, а также намеки на существование источников гравитационных волн неизвестной природы.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Источник

Добавить комментарий