从实验室基准台检测引力波的新方法

物理学家提出了一种新的方法,以检测“中间”中难以捉摸的引力波。这些波是由白矮星和中子星的二元系统和黑洞合并产生的,但无法与电流仪器一起检测到。该方法使用最初为光原子时钟开发的“光谐振器”技术,该技术[…]

来源:宇宙杂志
来自合并黑洞的引力波。 3D 插图。图片来源:Peter Jurik/Alamy

物理学家提出了一种新方法来探测“中带”中难以捉摸的引力波。

引力波

这些波是由银河系中的白矮星和中子星双星系统以及黑洞合并产生的,但目前的仪器无法检测到。

该方法使用了最初为光学原子钟开发的“光学谐振器”技术,该技术通过测量原子在不同状态之间转变时发出的光的振荡来计时。

英国伯明翰大学的 Vera Guarrera 博士表示:“通过使用光学原子钟领域成熟的技术,我们可以使用适合实验室桌子的仪器将引力波探测的范围扩展到一个全新的频率范围。

“这开启了建立此类探测器的全球网络并搜索信号的令人兴奋的可能性,否则这些信号将至少在未来十年内被隐藏。”

所提出的方法使用 2 个“光学腔”——在精确间隔的镜子之间反射激光的谐振器——彼此成直角。

“我们方法的要点是,中频引力波不会使腔体的刚性垫片变形……而是会改变光在镜子之间传播时的相位,”该研究的作者写道。

“因此,由垫片定义的腔长保持不变,而穿过空间的光路则随着通过的波而变化。

“我们表明,最先进的光学腔具有足够的灵敏度,可以轻松用于搜索中带引力波。”

引力波是由宇宙事件引起的,在这些事件中,诸如恒星或黑洞之类的大质量物体相互绕行或碰撞,发出的涟漪会拉伸、收缩时空结构。

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