پیشرفت‌های حوزه لیزر به شناخت امواج گرانشی کمک می‌کند+ عکس و فیلم

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری فیزیک (phys.org)، دانشمندان حوزه امواج گرانشی از دانشگاه غربی استرالیا (UWA) به پیشرفتی جدید در زمینه حسگرهای لیزری با دقت بی‌سابقه دست یافته‌اند که برای تحقیق درباره بخش‌های درونی ستاره‌های نوترونی و همچنین آزمایش محدودیت‌های بنیادین نظریه نسبیت عام، مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

دکتر «آرون جونز» از مرکز تحقیقات امواج گرانشی دانشگاه غربی استرالیا گفت: این دانشگاه مسئولیت هماهنگی یک تحقیق جهانی را با مشارکت کارشناسان حوزه امواج گرانشی، فراسطوح (metasurface) و فوتونیک به انجام رساند.

وی گفت که هدف این تحقیق نوآورانه ارایه یک شیوه جدید برای سنجش ساختارهای نوری موسوم به «eigenmodes» است.

وی می گوید: ردیاب‌های امواج گرانشی مانند LIGO ، Virgo و KAGRA مقادیر زیادی از نیروی نوری را ذخیره می‌کنند و چندین زوج آینه برای افزایش میزان نور لیزری در امتداد بازوی بزرگ ردیاب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال هر کدام از این زوج‌ها انحرافات و موج های کوچکی دارند که موجب پراکندگی و دور شدن نور از شکل کامل اشعه لیزر می‌شود که این امر می‌تواند موجب تولید علایم و نویز اضافی در ردیاب شود و حساسیت را کاهش داده و ردیاب موج (detector) را از خط خارج کند.

دکتر جونز می افزاید: می‌خواستیم ایده‌ای را آزمایش کنیم که به ما اجازه می‌دهد روی اشعه لیزر تمرکز کنیم و به دنبال «جنبش‌های» کوچک در نیرو باشیم که می‌توانند حساسیت ردیاب‌ها را محدود سازند.

وی خاطرنشان کرد که یک مشکل مشابه هم در صنعت مخابرات (telecoms) وجود دارد؛ جایی که دانشمندان در حال تحقیق درباره راه‌هایی هستند تا بتوانند با استفاده از چندین  ساختار eigenmodes  داده‌های بیشتری را از طریق فیبرهای نوری انتقال دهند.

اقدامات این تیم تحقیقی به حساسیتی هزار بار بیشتر از دستگاه‌های اولیه منجر شده است و محققان اکنون به فکر وارد کردن این پیشرفت به ردیاب‌های امواج گرانشی هستند.

       (ستاره‌های نوترونی امواج گرانشی ایجاد می‌کنند)

پروفسور «چانونگ ژائو»‌ از محققان دانشگاه غربی استرالیا گفت که این پیشرفت گام دیگری به جلو در مسیر ردیابی و تحلیل اطلاعات حمل شده توسط امواج گرانشی است که به ما اجازه می‌دهد از راه‌های جدیدی به جهان کیهانی (universe) نگاه کنیم.

وی افزود: این پیشرفت در ردیاب‌های آینده به شناخت بخش داخلی ستارگان نوترونی کمک خواهد کرد و می‌تواند نگاه ما را به جهان متحول کند. 

یک ستاره نوترونی در واقع هسته منفجر شده یک ستاره بسیار عظیم است که جرم آن ۱۰ تا ۲۵ برابر جرم خورشید است. ستاره‌های نوترونی انفجارهایی از نور و امواج گرانشی ایجاد می‌کنند.