|
Новый подход для обнаружения гравитационных волн
|
|
|
|
Исследовательская группа под руководством профессора Дж. Тао Лю, доцент физического факультета Гонконгского университета науки и технологий (HKUST). Инновационный подход команды может обеспечить успешное обнаружение сверхвысокочастотных вспышек за счет использования существующих и технологически осуществимых астрономических телескопов в магнитосферах планет, открывая новые возможности для изучения ранней Вселенной и бурных космических событий эффективным и технически осуществимым способом. Гравитационные волны (GW) возникают в результате различных астрономических явлений, таких как фазовые переходы в ранней Вселенной и столкновения первичных черных дыр. Однако их эффекты чрезвычайно слабы и были обнаружены только в относительно низкочастотном диапазоне с использованием метода интерферометрии. Таким образом, наблюдение Вселенной с помощью GWs сопряжено со значительными технологическими трудностями, особенно при зондировании высокочастотного диапазона выше одного килогерца, где использование интерферометрии становится сильно ограниченным.
|
|
|
Чтобы решить эту проблему, проф. Лю и его аспирант доктор Чэнь Чжан сотрудничали с профессором Дж. Цзин Жэнь (Jing Ren) из Института физики высоких энергий Китайской академии наук и добились значительного прорыва в своем недавнем исследовании. Исследование опирается на интригующий физический эффект, заключающийся в том, что GW, находящиеся в магнитном поле, могут быть преобразованы в потенциально обнаруживаемые электромагнитные волны. За счет использования расширенных траекторий в магнитосферах планет повышается эффективность преобразования, что позволяет получать больше сигналов электромагнитных волн. Возможность обнаружения может быть дополнительно увеличена для телескопов с широким полем зрения благодаря широкому угловому распределению потока сигналов в пределах такой планетарной лаборатории. Этот инновационный метод позволяет одному астрономическому телескопу функционировать в качестве детектора высокочастотных сигналов.
|
|
|
|
Объединив несколько телескопов, можно добиться широкого охвата высокочастотных частот в диапазоне от мегагерц до 1028 Гц. Этот частотный диапазон эквивалентен электромагнитному спектру, используемому в астрономических наблюдениях, и включает в себя значительную часть, которая ранее никогда не использовалась для обнаружения GWS. В исследовании представлена первоначальная оценка чувствительности спутниковых детекторов на низкой околоземной орбите и текущих миссий в магнитосфере Юпитера. Исследование было опубликовано в марте в журнале Physical Review Letters, а затем было освещено журналом Nature Astronomy в статье под названием "Лаборатории размером с планету предлагают космологические идеи" в мае. Это подчеркивает важность исследования для создания основы для будущих исследований в области новых технологий обнаружения сверхзвуковых волн.
|
|
|
|
Источник
|
