Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Ученые нашли простой способ повысить чувствительность обсерватории LIGO, которая регистрирует гравитационные волны от слияний черных дыр и других космических катастроф. Вместо дорогостоящей модернизации исследователи предложили использовать обычные тепловизионные камеры для обнаружения мельчайших деформаций зеркал.

Обычная тепловизионная камера поможет LIGO видеть гравитационные волны из более далеких уголков Вселенной

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали новый метод диагностики зеркал гравитационно-волновой обсерватории LIGO. Неожиданно, для решения одной из ключевых технических проблем комплекса оказалось достаточно коммерческой тепловизионной камеры в сочетании с уже существующими компьютерными моделями.

LIGO регистрирует гравитационные волны с помощью двух гигантских L-образных детекторов, расположенных в штатах Вашингтон и Луизиана. Лазерные лучи проходят по четырёхкилометровым тоннелям и многократно отражаются от сверхточных зеркал. Когда через Землю проходит гравитационная волна, она едва заметно изменяет длину рукавов установки, позволяя ученым зафиксировать события, произошедшие миллиарды лет назад, например слияния черных дыр или нейтронных звезд.

Даже идеально отполированные зеркала LIGO со временем нагреваются из-за поглощения небольшой части лазерного излучения. Возникающие при этом деформации составляют всего несколько нанометров, однако этого достаточно, чтобы ухудшить качество лазерного луча и снизить чувствительность всей обсерватории.

Новая методика позволяет по инфракрасным изображениям определить распределение температуры на поверхности зеркала и восстановить карту его микроскопических деформаций. После этого система может точнее компенсировать возникающие искажения, нагревая обратную сторону зеркала в нужных местах.

По оценкам авторов исследования, внедрение технологии в ходе следующей модернизации увеличит радиус наблюдений LIGO примерно на 33 миллиона световых лет. Хотя по космическим меркам это кажется небольшим расстоянием, в трехмерном пространстве такой прирост означает возможность наблюдать значительно больший объем Вселенной и регистрировать больше гравитационных волн.

Разработчики отмечают, что технология пригодится не только существующей обсерватории. Ее также планируют использовать в проекте Cosmic Explorer — следующем поколении гравитационно-волновых детекторов, строительство которых ожидается в середине 2030-х годов. Благодаря этому будущие обсерватории смогут обнаруживать еще более слабые сигналы и заглянуть значительно дальше в глубины Вселенной.

Читайте также

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Прорыв в поиске новой Земли: фотонные фонари позволят изучить атмосферы экзопланет

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Ученые предупредили о растущем загрязнении атмосферы из-за запусков ракет SpaceX и других космических компаний

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

Исследование о ранней Вселенной рассказало, как накопление металлов привело к появлению планет и жизни

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

«Юнона» впервые заглянула под поверхность Ио и раскрыла скрытый источник тепла спутника Юпитера

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Астронавт NASA призвал отказаться от первой высадки у Южного полюса Луны

Китайский спутник Shijian-31 вышел на уникальную орбиту для наблюдения за геостационарным поясом

Китайский спутник Shijian-31 вышел на уникальную орбиту для наблюдения за геостационарным поясом

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA