08.12 - 19:41

Сжатый свет улучшил свойства гравитационных антенн


 

Физики подвели итоги использования сжатого состояния света для уменьшения шумов при поиске слияний черных дыр и нейтронных звезд. Улучшение использовалось практически все время с начала третьего наблюдательного этапа (с 1 апреля 2019), что позволило увеличить темп регистраций примерно на 40 и 50 процентов для американских установок LIGO и на 20 процентов для европейской Virgo, говорится в паре статей в журнале Physical Review Letters.

Быстрые ускоренные движения массивных тел порождают заметные гравитационные волны — периодические колебания пространства-времени, существование которых следует из общей теории относительности Эйнштейна. Для поиска таких сигналов было предложено множество идей, но реальной регистрации удалось достичь только с использованием гравитационных антенн, которые представляют собой крупные лазерные интерферометры, регистрирующие относительную задержку во времени движения света по разным направлениям.

Сегодня в мире работает пять основных гравитационных антенн: пара американских установок LIGO, европейская Virgo, японская KAGRA и немецкая GEO600. Последняя обладает недостаточным размером, что не позволяет ей фиксировать реальные события, но ее используют для отработки новых технологий.

Одно из таких новшеств — сжатый свет. Это квантовое явление позволяет «перераспределить» фундаментальные неточности в определении параметров света, связанных с принципом Гейзенберга. В контексте поиска гравитационных волн более важным параметром оказывается фаза фотона, а его амплитуда — вторична. Следовательно, применяемый сжатый свет делают со сниженной неопределенностью фазы и увеличенным разбросом амплитуд. Это позволяет улучшить параметры установок, так как уменьшает дробовой шум счета фотонов.

В паре работ сотрудники Virgo и LIGO отчитались о результатах применения сжатого света на практике. Новшество применялось 99 процентов времени работы установок в течение текущего наблюдательного периода и позволило сузить распределение времен приходов фотонов, то есть уменьшить разброс времени их прихода. Это, в свою очередь, положительно сказалось на характеристиках установок. Чувствительность увеличилась на 2–3 децибела, что соответствует увеличению размера области Вселенной, в которой можно зафиксировать слияние двух нейтронных звезд на 5–14 процентов до примерно 140 мегапарсек.

Существуют различные методы борьбы с дробовым шумом счета фотонов. Наиболее прямолинейным будет увеличение статистики, то есть, фактически, повышение мощности используемых лазеров. Физики пишут, что для подобного прироста точности можно было бы добиться усилием лазеров на 65–85 процентов, что не только недоступно для установленных сегодня генераторов света, но также приведет к росту других источников шумов, в том числе связанных с нагревом и давлением излучения.
Эффект сжатия света на мощность шумов зависит от частотного диапазона. Наиболее значительное улучшение наблюдается для высоких частот, а на самых низких, в которых другие источники шумов доминируют, суммарная эффективность антенны может даже слегка ухудшиться. Однако именно высокие частоты наиболее чувствительны к направлению на источник гравитационной волны, что увеличивает вероятность успешного наблюдения «обычного» электромагнитного сигнала от объекта.

Ранее квантовый шум гравитационных антенн впервые воспроизвели при комнатной температуре, а японская установка KAGRA присоединилась к глобальной сети гравитационных антенн. Также в рамках текущего наблюдательного сеанса впервые удалось зафиксировать слияние нейтронной звезды и черной дыры.

Тимур Кешелава

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:

Позднюю менопаузу объяснили регулярным сексом

Изучив выборку в почти три тысячи женщин ученые пришли к выводу, что время наступления менопаузы зависит от регулярности половой жизни: чем чаще женщины в предменопаузе занимаются сексом, тем дольше у них сохраняется менструальный цикл. Возможно, дело в т
Подробнее »»

К 2028 людям подарят сердца-роботы

Это мягкое роботическое сердце использует синтетические материалы вместе со слоями клеток человека, выращенных в лаборатории.
Подробнее »»

Мышам удвоили запас яйцеклеток в яичнике

Американские ученые создали мышей с необычно большим запасом половых клеток в яичнике, для этого понадобились одна мутация и одно лекарство, которые запрещают клеткам массово гибнуть на ранних стадиях развития яичника.
Подробнее »»

Люди могли заразиться китайским вирусом от змей

На горизонте замаячило создание первой вакцины от гриппа в форме таблеток. Исследования показали, что на треть меньше людей заболевают после получения подобного рода пилюль, по сравнению с уколами.
Подробнее »»

Доноры костного мозга передали реципиентам свои патогенные мутации

Бурая водоросль Macrocystis pyrifera защищается от своего паразита, оомицета Anisolpidium ectocarpii, с помощью аутофагии — комплекса процессов по переработке компонентов собственных клеток, сообщается в New Phytologist. Аутофагия выступает в роли двигате
Подробнее »»

Читайте также:
25.01 - 08:33

Излечение от ВИЧ стало на один шаг ближе

На горизонте замаячило создание первой вакцины от гриппа в форме таблеток. Исследования показали, что на треть меньше людей заболевают после получения подобного рода пилюль, по сравнению с уколами.
Подробнее »»

25.01 - 06:19

Самопоедание оказалось оружием борьбы гигантских водорослей с бывшими грибами

Бурая водоросль Macrocystis pyrifera защищается от своего паразита, оомицета Anisolpidium ectocarpii, с помощью аутофагии — комплекса процессов по переработке компонентов собственных клеток, сообщается в New Phytologist. Аутофагия выступает в роли двигате
Подробнее »»

25.01 - 04:32

Ожидается появление вакцины от гриппа в таблетках

На горизонте замаячило создание первой вакцины от гриппа в форме таблеток. Исследования показали, что на треть меньше людей заболевают после получения подобного рода пилюль, по сравнению с уколами.
Подробнее »»

24.01 - 23:36

Опасная пневмония: как распознать новый вирус из Китая и чем он грозит?

В конце декабря 2019 года в Китае стал распространяться опасный вирус. Признаки были схожи с симптомами пневмонии, однако последствия более пугающие и плачевные: вирус распространяется очень быстро.
Подробнее »»

24.01 - 23:16

Аптечные средства, которые советуют для красоты: правда ли помогут?

Косметические средства порой стоят крайне дорого.
Подробнее »»

24.01 - 22:49

Пробиотики: топ-9 продуктов для здоровья кишечника

Добавляя в свой рацион больше пробиотических продуктов, мы повышаем свои шансы оставаться стройным и здоровым с возрастом, - этому способствует их оздоровляющее влияние на систему желудочно-кишечного тракта.
Подробнее »»

24.01 - 22:14

Названы продукты, которые приравняют к сигаретам

Фастфуд вреден так же, как сигареты или алкоголь.
Подробнее »»

24.01 - 21:27

Подписчицы блогера заметили на его спине подозрительную родинку – и спасли парню жизнь

Он всего лишь выложил забавное маленькое видео.
Подробнее »»

24.01 - 21:12

Прыщи на разных участках лица могут указывать на разные болезни

Британский-врач дерматолог Зоуи Дивин рассказала о существовании карты прыщей
Подробнее »»

24.01 - 20:37

Почему врачи пропускают инфекции мочевыводящих путей у женщин

Значительное количество инфекций мочевыводящих путей у женщин всё ещё пропускается врачами. Бактерии в анализах мочи часто исчезают к тому моменту, когда эти самые анализы добираются до лаборатории.
Подробнее »»

24.01 - 20:10

Продукты, которые помогут поддержать сосуды в тонусе

Для очистки сосудов врачи рекомендуют ежедневно съедать хотя бы столовую ложку меда.
Подробнее »»

24.01 - 19:58

Названы опасные последствия аборта

Аборт представляет собой искусственное прерывание беременности, которое во все времена вызывало массу споров, обсуждений и осуждений.
Подробнее »»

24.01 - 19:07

Какой уход нужен рукам зимой?

В холода рукам требуется особый уход.
Подробнее »»

24.01 - 18:47

Эксперты назвали необычные симптомы стресса

Некоторые симптомы, связанные с тем, что организм испытывает стресс, могут показаться проявлением других нарушений или следствием влияния внешних факторов, например, плохой погоды.
Подробнее »»

24.01 - 18:06

Врачи рассказали, кому категорически нельзя есть помело

Помело — экзотический фрукт, который содержит в себе ряд полезных микроэлементов и витаминов.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...