Ловить гравитационные волны помогут высокочастотные магниты
Физики предложили новый способ, который позволит ловить гравитационные волны — причем в новом, недоступном ранее диапазоне. Речь идет о полузабытом концепте 1960-х годов, который можно «реанимировать», если добавить в его архитектуру сверхпроводящие магниты. Исследователи рассчитали, что на некоторых частотах эта технология будет давать более точные результаты, чем LIGO. А ее создание возможно уже в самом ближайшем будущем.
Современные детекторы гравитационных волн, такие как Virgo или LIGO, бесспорно, являются, пиком доступных человечеству технологий (точность последнего недавно еще и была резко повышена — за счет лучшей фильтрации шумов). Но нельзя сказать, что это предел совершенства: прежде всего, они работают в достаточно узком диапазоне частот, из-за чего масса важнейших событий в космосе может проходить для нас незамеченной. Поэтому актуальность неожиданно снова приобрела идея, высказанная физиком Джозефом Вебером еще в 1960-х годах.
Речь идет о «баре Вебера» — установке с массивными металлическими цилиндрами, которые могли бы передавать гравитационно-волновые воздействия благодаря механическому резонансу. Ученые быстро выяснили, что такой агрегат мог бы неплохо работать, но только на частотах, близких к резонансной частоте самого «бара». Это сильно ограничивало его применимость и заставило отказаться от дорогостоящего проекта. Но современные физики из Швейцарии и США нашли способ поднять эффективность подобной схемы — сверхпроводящие магниты.
Проходя через такой магнит, гравитационная волна вызовет микроскопические колебания в его структуре (подобные колебаниям зеркал в оптическом детекторе). Эти колебания будут сродни механической деформации, которая обеспечит возникновение магнитного поля. А квантовые датчики и токовая петля обеспечат «считывание» сигнала в виде электрического тока. Тем самым не возникает проблем по преобразованию механической энергии в электрическую и неизбежных в этом случае шумов — остается лишь тщательно оградить установку от вибраций.
Что самое приятное: данная технология человечеству уже понятна и доступна — именно с помощью таких сверхмощных магнитов ведутся эксперименты по поиску темной материи (а точнее — составляющих ее, по одной из версий, аксионов). Следовательно, «развернуть» их еще и для отслеживания возмущений пространства-времени не составит особого труда.
Главный плюс подобного метода — в его значительно большей, чем у LIGO или Virgo универсальности. Более низкую, чем у них, чувствительность с лихвой компенсирует гораздо более широкий диапазон частот — от нескольких килогерц (примерно на этой частоте работают оптические детекторы) до порядка 10 мегагерц. Сейчас ученые уже работают над составлением списка гипотетических сигналов, которые можно уловить с помощью такой установки (например, таинственных «промежуточных» черных дыр). А значит, можно надеяться, что к следующему десятилетию ее создадут.
Самое популярное
