ТАСС, 19 сентября. Международный коллектив физиков более чем втрое повысил чувствительность гравитационной обсерватории LIGO к широкому перечню типов колебаний пространства-времени при помощи особого фильтра, который защищает зеркала этой установки от вибраций, порождаемых так называемым "сжатым светом". Выводы ученых опубликованы в статье в научном журнале Science.
"Созданный нами подход позволяет повысить чувствительность детектора на частотах порядка килогерц примерно втрое, а также вдвое превзойти предел по точности замеров, накладываемый принципом неопределенности Гейзенберга. Это позволит заметно увеличить чувствительность детекторов и расширить границы того региона окружающей нас Вселенной, в пределах которых обсерватории могут фиксировать гравитационные волны", - пишут исследователи.
Это открытие было совершено научным коллективом гравитационной обсерватории LIGO под руководством профессора Массачусетского технологического института Мэттью Эванса при проведении опытов с различными компонентами этого гравитационного детектора, которые позволяют использовать так называемый "сжатый свет" для ведения наблюдений за колебаниями пространства-времени.
"Сжатый свет" представляет собой набор фотонов, который упорядочен таким образом, что он позволяет максимально точно измерить один из двух параметров - скорость или положение частиц - за счет невозможности узнать второй. Как отмечают ученые, первые опыты со "сжатым светом" на LIGO указали на то, что они действительно повышают чувствительность детекторов при наблюдениях за высокочастотными гравитационными волнами, но при этом они ухудшают их способность фиксировать низкочастотные колебания пространства-времени.
Это ухудшение связано с тем, что сжатый свет усиливает вибрации зеркал LIGO, что особенно заметно при повышении мощности лазеров. Для решения этой проблемы физики просчитали то, как "сжатый свет" с разными длинами волн взаимодействует с зеркалами установки, и разработали специальный фильтр длиной в 300 метров, который меняет свойства этого излучения таким образом, что он перестает "раскачивать" зеркала на частотах в 35-75 герц, особенно подверженных этим помехам.
Последующие проверки работы LIGO показали, что этот фильтр повысил чувствительность детектора на 3-5,6 децибел на низких и высоких частотах, а также он позволил в очень широком диапазоне длин волн "перешагнуть" через квантовый предел точности, накладываемый принципом неопределенности Гейзенберга. Это, как надеются физики, значительным образом расширит возможности LIGO по обнаружению максимально далеких и слабых источников гравитационных волн.