Νέοι αισθητήρες για ακριβέστερες μετρήσεις βαρυτικών κυμάτων

Η πρώτη άμεση παρατήρηση βαρυτικών κυμάτων πριν από επτά χρόνια πυροδότησε μια επανάσταση στην αστρονομία και την κοσμολογία. Έκτοτε, οι επιστήμονες αναζητούν νέους τρόπους για να βελτιώσουν τους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων. Για παράδειγμα ο Jiri Smetana στο Πανεπιστήμιο του Birmingham και οι συνάδελφοί του παρουσίασαν έναν συμπαγή αισθητήρα [Compact Michelson interferometers with subpicometer sensitivity] που θα μπορούσε να αυξήσει την ευαισθησία αυτών των ανιχνευτών σε ορισμένα σήματα βαρυτικών κυμάτων. Η ευελιξία της συσκευής της δίνει την δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί και σε άλλους τομείς που απαιτούν ακρίβεια, όπως η μετρολογία.

Τα βαρυτικά κύματα ανιχνεύονται με τη μέτρηση μικροσκοπικών μεταβολών στα μήκη διαδρομής ενός ζεύγους ακτίνων λέιζερ – τόσο μικρών όσο το 0,0001 της διαμέτρου ενός πρωτονίου. Ο νέος αισθητήρας μπορεί να μετρήσει τέτοιες μετατοπίσεις χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος συμβολόμετρων λέιζερ μεγέθους εκατοστών, που αναπτύχθηκε από την εταιρεία SmarAct. Σε αντίθεση με τους υπάρχοντες συμβολομετρικούς αισθητήρες, η συσκευή της ομάδας έχει ευαισθησία μετατόπισης μικρότερη του πικομέτρου ακόμη και σε μετατοπίσεις χαμηλής συχνότητας. Επιπλέον, η κατασκευή του από εξαρτήματα που διατίθενται στο εμπόριο και το μικρό του μέγεθος του δίνουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συσκευές που χρησιμοποιούνται σήμερα.

Ο Smetana και οι συνεργάτες του προτείνουν ότι ο αισθητήρας τους θα μπορούσε να αντικαταστήσει τις υπάρχουσες διατάξεις σε ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων. Κάτι τέτοιο θα βελτίωνε την ευαισθησία αυτών των ανιχνευτών στα βαρυτικά κύματα που παράγονται από συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών ενδιάμεσης μάζας—μεταξύ 100 και 100.000 φορές τη μάζα του Ήλιου. Σύμφωνα με τους ερευνητές ο αισθητήρας τους μπορεί να βελτιώσει και άλλα πειράματα που απαιτούν πολύ ακριβείς μετρήσεις μετατόπισης. Τέτοια πειράματα είναι αυτά που αφορούν ζυγούς στρέψης – όργανα που χρησιμοποιούνται για έρευνα θεμελιώδους φυσικής – ή σεισμόμετρα.

Ryan Wilkinson – https://physics.aps.org/articles/v15/s121



Κατηγορίες:ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ, ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Ετικέτες: ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: