Свет сжали — и нашли вдвое больше гравитационных волн: как это возможно
Что, если бы мы могли заглянуть в прошлое Вселенной, просто уловив еле заметные колебания пространства? Именно этим занимаются учёные в обсерватории LIGO, и теперь у них в руках появился по-настоящему мощный инструмент.
Новый уровень чувствительности
С момента первых успехов команда LIGO не останавливалась в стремлении сделать свой детектор ещё точнее. И вот теперь — прорыв: система сжатия света, внедрённая в конструкцию лазера, позволила заметно уменьшить шумы и увеличить число зафиксированных гравитационных волн.
Что изменилось в обсерватории
LIGO устроена как гигантская линейка из света: лазер делится и отправляется по двум перпендикулярным тоннелям. Возвращаясь, лучи показывают различия, вызванные колебаниями самого пространства. Именно по этим отклонениям учёные определяют наличие гравитационных волн.
Но распознать сигналы среди квантового шума — задача не из лёгких. Чтобы её упростить, исследователи добавили в систему новые зеркала, линзы и специальный кристалл, способный переводить свет в квантовое состояние. Это и есть так называемое "сжатие света".
Почему это важно
Сжатие света значительно снизило уровень квантовых флуктуаций. В результате обсерватория стала чувствительнее почти на всех частотах, и теперь фиксирует в два раза больше гравитационных волн, чем раньше.
"Мы видим поразительный эффект — количество обнаружений удвоилось", — отмечают исследователи.
Поначалу улучшения работали лишь на высоких частотах, но дополнительные модификации позволили захватывать и более низкие. Это значит, что теперь возможно наблюдать события, происходившие миллиарды лет назад — например, слияния чёрных дыр в эпоху зарождения первых звёзд.
Окно в глубины Вселенной
Этот скачок в технологии открывает перед наукой новые горизонты: LIGO теперь способен "слышать" больше событий во Вселенной, чем когда-либо прежде. Мы стоим на пороге новой эры космических открытий.
Уточнения
Гравитацио́нные во́лны - изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам. Излучаются движущимися массами, но после излучения отрываются от них и существуют независимо от этих масс.