• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Tyngdvågsdetektering med atomur

    Illustration av gravitationsvågor producerade av två kretsande svarta hål. CfA-forskare har beskrivit en känslig ny metod för att detektera gravitationsvågor. Kredit:Henze/NASA

    Den senaste upptäckten av gravitationsvågor (GW) från sammanslagning av två svarta hål på cirka trettio solmassor vardera med den markbaserade LIGO-anläggningen har genererat förnyad entusiasm för att utveckla ännu känsligare mättekniker. Markbaserade GW-instrument har brett åtskilda sensorer som kan upptäcka submikroskopiska förändringar i deras separation - bättre än en del på en miljard biljoner, De lider, dock, från buller som produceras av små markskakningar – vibrationer från naturliga eller konstgjorda källor som susar genom de exakt inställda detektorerna. De vibrationer som är svårast att kompensera för är de som förändras relativt långsamt, vid frekvenser ungefär en gång i sekunden eller mindre, ändå förutspår astronomer att GW-källor som producerar dessa långsamma variationer borde vara intressanta och rikliga, från kompakta dubbelstjärnor med stjärnmassa till gravitationshändelser i det tidiga universum.

    CfA har länge varit känt för sitt laboratoriearbete som producerar några av de bästa precisionsenheterna i världen. I synnerhet är dess tidmätande vätemaserklockor, används av NASA för att spåra sina satelliter samt av radioastronomer runt om i världen för att göra precisionsmätningar av kosmiska fenomen med hjälp av Very Long Baseline Interferometry. CfA-masergruppen har fortsatt att utveckla avancerad klockteknologi under åren, och förvandla dem till nya verktyg för att undersöka himlen, inklusive nyligen de så kallade "laserkammarna" för ultraprecis mätning av stjärnhastighetsförskjutningar inducerade av extrasolära planeter.

    CfA-forskarna Igor Pokovski, Nick Langellier, och Ron Walsworth och två kollegor har publicerat ett nytt GW-detektorkoncept för att särskilt studera lågfrekventa GW. Deras teknik mäter exakt inte separationen av sensorerna utan deras minimala rörelser via Dopplereffekten när en gravitationsvåg passerar. Enheten använder en finkontrollerad laser och exakta atomklockor monterade i två satelliter (till skillnad från andra rymd-GW-koncept som kräver tre satelliter, detta system behöver bara två). Tekniken för denna förmåga kräver bara realistiska förbättringar att implementera, och erbjuder en viktig förlängning av nuvarande GW-system.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com