Исследовательская группа под руководством Джонатана Ричардсона из Калифорнийского университета в Риверсайде представила в Physical Review Letters инновационную оптическую технологию, способную значительно расширить возможности обнаружения гравитационных волн.
Новая система, основанная на неизображающих оптических принципах, позволяет достичь беспрецедентной мощности лазера, превышающей 1 мегаватт. Технология использует адаптивную оптику с низким уровнем шума и высоким разрешением для коррекции искажений в 40-килограммовых зеркалах LIGO, проецируя корректирующее инфракрасное излучение на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности зеркала.
LIGO, функционирующий с 2015 года, представляет собой систему из двух лазерных интерферометров с плечами по 4 километра, расположенных в штате Вашингтон и Батон-Руж, Луизиана. За время работы обсерватория зафиксировала около 200 событий столкновения массивных космических объектов, преимущественно слияний черных дыр и некоторых слияний нейтронных звезд.
Следующим шагом в развитии гравитационно-волновой астрономии станет Cosmic Explorer – интерферометр с плечами длиной 40 километров, что в 10 раз превышает размеры LIGO. Этот инструмент позволит наблюдать Вселенную, когда ей было всего 0,1% от нынешнего возраста в 14 миллиардов лет, включая период до формирования первых звезд.
Разработанная технология решает фундаментальные ограничения, связанные с квантовой механикой, что открывает новые горизонты в гравитационно-волновой астрономии. Это особенно важно для повышения мощности лазеров в интерферометрах и улучшения точности измерений.
Потенциал новой технологии выходит далеко за рамки простого улучшения детекции гравитационных волн. Она может помочь разрешить противоречия в измерениях скорости расширения Вселенной, проверить классические теории общей теории относительности и обеспечить точные измерения динамики черных дыр.
Гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности как искривления пространства-времени, несут энергию и импульс подобно электромагнитным волнам. Новая технология существенно расширяет возможности их изучения, потенциально открывая путь к обнаружению неожиданных астрономических явлений.
Изображение носит иллюстративный характер
Новая система, основанная на неизображающих оптических принципах, позволяет достичь беспрецедентной мощности лазера, превышающей 1 мегаватт. Технология использует адаптивную оптику с низким уровнем шума и высоким разрешением для коррекции искажений в 40-килограммовых зеркалах LIGO, проецируя корректирующее инфракрасное излучение на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности зеркала.
LIGO, функционирующий с 2015 года, представляет собой систему из двух лазерных интерферометров с плечами по 4 километра, расположенных в штате Вашингтон и Батон-Руж, Луизиана. За время работы обсерватория зафиксировала около 200 событий столкновения массивных космических объектов, преимущественно слияний черных дыр и некоторых слияний нейтронных звезд.
Следующим шагом в развитии гравитационно-волновой астрономии станет Cosmic Explorer – интерферометр с плечами длиной 40 километров, что в 10 раз превышает размеры LIGO. Этот инструмент позволит наблюдать Вселенную, когда ей было всего 0,1% от нынешнего возраста в 14 миллиардов лет, включая период до формирования первых звезд.
Разработанная технология решает фундаментальные ограничения, связанные с квантовой механикой, что открывает новые горизонты в гравитационно-волновой астрономии. Это особенно важно для повышения мощности лазеров в интерферометрах и улучшения точности измерений.
Потенциал новой технологии выходит далеко за рамки простого улучшения детекции гравитационных волн. Она может помочь разрешить противоречия в измерениях скорости расширения Вселенной, проверить классические теории общей теории относительности и обеспечить точные измерения динамики черных дыр.
Гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности как искривления пространства-времени, несут энергию и импульс подобно электромагнитным волнам. Новая технология существенно расширяет возможности их изучения, потенциально открывая путь к обнаружению неожиданных астрономических явлений.
