Physiker der University of Western Australia und des Center for Advanced Dark Matter Physics (CDM) haben einen einzigartigen Gravitationswellendetektor entwickelt. Im Jahr 2019 zeichnete das Gerät zwei Ereignisse auf, die noch nie zuvor aufgetreten waren – Gravitationssignale bei Megahertz-Frequenzen. Die Natur der Signale wurde nicht mit Sicherheit enthüllt, aber es kann entweder ein Echo von der Verschmelzung urzeitlicher Schwarzer Löcher oder ein Signal von dieser sehr dunklen Materie sein.
In der Zeitschrift Physical Review Letters sprachen Wissenschaftler über einen neuen Typ von Gravitationswellendetektoren, der seit 2015 erfolgreich identifiziert wurde. In allen bisherigen Experimenten wurden Gravitationswellen in niederfrequenten Bereichen von mehreren zehn Kilohertz bis hin zu Hertz-Einheiten eingefangen. Es wird angenommen, dass dies Signale von Kollisionen massereicher Weltraumobjekte wie Schwarze Löcher und Neutronensterne sind. Die Australier haben einen Detektor für den Megahertz-Bereich geschaffen, in dem bisher noch niemand nach Gravitationswellen gesucht hat und der verspricht, ein Indikator für andere Gravitationsereignisse im Universum zu werden.
Der neue Detektor ist eine Quarzkristallscheibe zum Erfassen von akustischen Volumenwellen. Die im Quarz angeregten Schwingungen werden in ein so schwaches elektrisches Signal umgewandelt, dass nur ein spezielles, auf kryogene Temperaturen gekühltes Gerät (SQUID, ein supraleitendes Quanteninterferenzgerät) es verstärken kann. Nur dann kann das Nutzsignal vom Hintergrundrauschen unterschieden werden.
Das Experiment wurde 2019 153 Tage lang durchgeführt. Am 12. Mai und 27. November wurden zwei unterschiedliche Signale mit einer Frequenz von etwa 5 MHz aufgezeichnet. Ist dies kein Hindernis, das auch nicht ausgeschlossen werden kann, können beide oder ein Ereignis zu einem Durchbruch in der Grundlagenphysik für das Studium schwacher Gravitationswechselwirkungen werden. Das Studium experimenteller Daten geht weiter, und Physiker auf der ganzen Welt haben eine neue Richtung für Experimente erhalten.
2021-08-25 11:06:04
Autor: Vitalii Babkin