Forskare vid The Australian National University (ANU) har hittat ett sätt att bättre upptäcka alla kollisioner av stjärnmassiga svarta hål i universum.

Stjärnmassasvarta hål bildas av gravitationskollapsen av en stjärna. Deras kollisioner är några av de mest våldsamma händelserna i universum, skapa gravitationsvågor eller krusningar i rumtiden.

Dessa krusningar är mycket små och detekteras med laserinterferometrar. Tills nu, många signaler har dränkts av så kallat kvantbrus på laserljuset som trycker runt speglarna på laserinterferometern – vilket gör mätningarna suddiga eller oprecisa.

Forskarnas nya metod, kallas "klämma, "dämpar kvantbrus vilket gör mätningarna mer exakta, med resultaten publicerade i Nature Photonics .

Genombrottet kommer att vara avgörande för nästa generations detektorer, som förväntas komma online inom de närmaste 20 åren.

En av de inblandade forskarna, Dr Robert Ward, sade ytterligare experiment förbereddes för att bekräfta teamets proof of concept för en ny enhet för att dämpa effekten av kvantbrus.

"Detektorerna använder ljuspartiklar som kallas fotoner från en laserstråle för att känna av positionsförändringen av vitt skilda speglar, sade Dr Ward, från ANU Research School of Physics och ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav).

"Dock, detektorerna är så känsliga att bara den slumpmässiga kvantvariationen i antalet fotoner kan störa speglarna tillräckligt för att maskera den våginducerade rörelsen."

Forskarna har visat att klämning minskar denna variation, gör detektorerna känsligare.

Detektorerna Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) i USA och European Gravitational Observatorys detektor i Italien som heter Virgo har upptäckt sammanslagningar av två svarta hål, kollisionen mellan två neutronstjärnor och möjligen även ett svart hål som äter en neutronstjärna.

ANU spelar en huvudroll i Australiens partnerskap med LIGO. Andra medlemmar av quantum squeezer-teamet inkluderar professor David McClelland, Ph.D. forskaren Min Jet Yap och Dr Bram Slagmolen.

"Kvantpressarna" som vi designade på ANU tillsammans med andra uppgraderingar för de nuvarande LIGO-detektorerna har avsevärt förbättrat deras avkänningsförmåga, " sa doktor Slagmolen.

Yap sa att det senaste experimentet bevisar att forskare kan eliminera andra kvantbrus som kan påverka detektorernas avkänningsförmåga.

"Den nya generationens LIGO-detektorer kommer att ha förmågan att upptäcka varje smash av svarta hål i universum när som helst, " han sa.

LIGO-teamet planerar att designa och bygga de uppgraderade kvantpressarna inom de närmaste åren. De nya enheterna kan eftermonteras till de nuvarande LIGO-detektorerna, gör det möjligt för forskare att upptäcka många fler våldsamma händelser mycket längre in i universum.