نور مادون قرمز بر مانع پوشش آینه در ارتقاء آشکارساز امواج گرانشی غلبه می کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

محققان یک روش قفل جدید برای آشکارسازهای امواج گرانشی ایجاد و آزمایش کرده اند که کشف سیاهچاله های دوردست و ستارگان نوترونی در حال برخورد را پیش خواهد برد.

پژوهشگران مرکز عالی ARC برای گره‌های کشف امواج گرانشی (OzGrav) در دانشگاه استرالیای غربی، دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه آدلاید این مطالعه را که در Physical Review D منتشر شده است، نویسند.

دکتر جیان لیو، نویسنده اصلی، از دانشکده فیزیک، ریاضیات و محاسبات UWA، گفت آشکارسازهای امواج گرانشی مانند LIGO، امواجی را در فضا-زمان ایجاد شده توسط برخورد سیاهچاله‌ها با اندازه‌گیری تغییرات در فاصله 1000 برابر کوچکتر از عرض یک پروتون شناسایی کردند.

لیو گفت: «برای انجام این کار، آینه‌های 40 کیلوگرمی (88 پوندی) آشکارساز که چهار کیلومتر از هم فاصله دارند، باید دقیقا در موقعیت‌های مناسب با استفاده از نور لیزر قفل شوند.

قبل از اینکه آشکارساز شروع به گوش دادن به کیهان کند، آینه ها باید به آرامی به حالت استراحت درآیند و توسط سیستمی به نام تثبیت طول بازو یا سیستم قفل در جای خود قفل شوند.

ارتقاء بعدی LIGO از فناوری جدید پوشش آینه کریستالی برای بهبود حساسیت استفاده می کند، اما این پوشش نور لیزر سبز رنگی را که سیستم قفل فعلی به آن متکی است جذب می کند.

محققان یک طرح قفل جدید را با استفاده از نور مادون قرمز (1596 نانومتر) توسعه داده و آزمایش کردند، رنگی که پوشش‌های جدید آن را جذب نمی‌کنند.

کریستال های ویژه ای برای تبدیل فرکانس نور مورد استفاده قرار گرفت و نور مادون قرمز قفل کننده (1596 نانومتر) و نور لیزر اصلی آشکارساز (1064 نانومتر) را به نور سبز تغییر داد، که اجازه می داد کنترل به آرامی از لیزر قفل کننده به لیزر اصلی منتقل شود.

لیو گفت: "ما یک انتقال پایدار از لیزر قفل کننده به لیزر اصلی را نشان دادیم که حدود 60 ثانیه طول کشید که بسیار سریعتر از سیستم فعلی است و آن را با موفقیت طی چند روز تکرار کردیم."

بر اساس این نتایج، ما خطای اندازه‌گیری بین لیزرها را بسیار کوچک تخمین می‌زنیم - حدود یک دهم عرض یک اتم حتی زمانی که در امتداد یک بازوی لیزری LIGO چهار کیلومتری (2.5 مایلی) اندازه‌گیری می‌کنیم.»

یافته‌ها نشان می‌دهند که یک روش قفل کردن عملی برای آشکارسازهای امواج گرانشی وجود دارد که از پوشش‌های آینه کریستالی جدید کم‌صدا استفاده می‌کنند.

جیان لیو و همکاران، طرح جدید تثبیت طول بازو برای آشکارسازهای موج گرانشی با آینه‌های پوشش‌داده‌شده AlGaAs/GaAs، Physical Review D (2026). DOI: 10.1103/6ygv-gxq2. در arXiv : arxiv.org/abs/2606.24149

اطلاعات مجله: Physical Review D , arXiv

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →