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Nuevo avance láser para ayudar a comprender las ondas gravitacionales

Una simulación de supercomputadora de la fusión de agujeros negros que envía ondas gravitacionales. Crédito: NASA/C. Haines

Científicos de ondas gravitacionales de la Universidad de Australia Occidental lideraron el desarrollo de un nuevo sensor de posición láser con una precisión sin precedentes que se utilizará para examinar el interior de las estrellas de neutrones y probar los límites fundamentales de la relatividad general.


UWA ha coordinado una colaboración global de ondas gravitacionales, dijo el investigador asociado del Centro de Excelencia para la Detección de Ondas Gravitacionales (OzGrav-UWA) de la Universidad de Australia Occidental (OzGrav-UWA), Dr. Aaron Jones. metasuperficie y expertos en fotónica para idear un nuevo método para medir estructuras de luz llamado «automodos».

Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO, Virgo y KAGRA almacenan una enorme cantidad de poder visual Se utilizan varios pares de espejos para aumentar la cantidad de luz láser almacenada a lo largo de los enormes brazos del detector».

“Sin embargo, ambos pares son pequeños distorsiones Dispersa la luz lejos de la forma ideal del rayo láser, lo que puede causar un ruido excesivo en el detector, lo que reduce la sensibilidad y desconecta el detector.

“Queríamos probar una idea que nos permitiera escalar rayo laser Y busque pequeñas «vibraciones» en fuerza que puedan limitar la sensibilidad de los detectores. »

El Dr. Jones dijo que se está enfrentando un problema similar en la industria de las telecomunicaciones, ya que los científicos están buscando formas de usar múltiples códigos automáticos para transmitir más datos a través de fibras ópticas.

«Los científicos de la comunicación han desarrollado una forma de medir los códigos automáticos utilizando un dispositivo simple, pero no es lo suficientemente sensible para nuestros propósitos», dijo. «Tuvimos la idea de usar la supersuperficie, una superficie ultrafina con un patrón especial codificado en un tamaño de sublongitud de onda, y nos pusimos en contacto con colaboradores que pudieran ayudarnos a crear una».

La configuración de prueba de concepto del equipo fue 1000 veces más sensible que el dispositivo original desarrollado por científicos de comunicaciones, y los investigadores ahora buscarán traducir este trabajo en detectores de ondas gravitacionales.

El investigador principal de OzGrav-UWA, el profesor asociado Chunnong Zhao, dijo que la evolución es otro paso adelante en el descubrimiento y análisis de la información que contiene. ondas gravitacionalespermitiéndonos observar el universo de nuevas maneras.

“Resolver el problema de detección de patrones en futuros detectores de ondas gravitacionales es esencial si queremos entender el interior estrellas de neutrones El profesor asociado Zhao dijo:

El estudio ha sido aceptado para su publicación en A. revisión física.


Modelo interactivo de detección de ondas gravitacionales diseñado para la educación en museos y galerías


más información:
Descomposición del modo espacial mejorado de metasuperficie, arXiv: 2109.04663v2 [physics.optics] arxiv.org/abs/2109.04663

La frase: Nuevo avance láser para ayudar a comprender las ondas gravitacionales (30 de mayo de 2022) Obtenido el 30 de mayo de 2022 de https://phys.org/news/2022-05-laser-breakthrough-gravitational.html

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