Il Premio Nobel per la Fisica 2017 è stato assegnato per la prima registrazione di onde gravitazionali nella storia dell'umanità. L'inaugurazione è stata fatta dalle collaborazioni LIGO e VIRGO. Da allora, gli scienziati hanno registrato dozzine di perturbazioni spazio-temporali come echi delle interazioni di oggetti spaziali distanti come buchi neri e stelle di neutroni. La nuova scoperta aumenterà la frequenza di registrazione delle onde gravitazionali da uno alla settimana a diversi eventi al giorno.
Il complesso LIGO opera come un sistema di specchi di interferenza dei raggi laser in condizioni di alto vuoto. Le onde gravitazionali allungano e comprimono lo spazio-tempo attorno all'installazione, che modifica il tempo di passaggio dei raggi attraverso di essa e consente di registrare un disturbo. La discrepanza nel volo dei raggi è molto inferiore alla larghezza del protone. Questo può essere risolto solo su un dispositivo molto, molto sensibile. Il nuovo studio promette di dimezzare il livello di rumore degli specchi riflettenti della struttura, che aumenterà di otto volte il volume della parte esplorata dello spazio.
Il lavoro scientifico per ridurre il livello di rumore degli specchi LIGO è stato svolto in collaborazione tra Caltech, Colorado State University, l'Università di Montreal e la Stanford University, il cui sincrotrone presso lo SLAC National Accelerator Laboratory è stato utilizzato per caratterizzare i rivestimenti. Ogni specchio da 40 chilogrammi (ce ne sono quattro in ogni rivelatore dei due osservatori LIGO) è rivestito con materiali riflettenti che, di fatto, trasformano il vetro in uno specchio. Gli specchi riflettono i raggi laser sensibili alle onde gravitazionali trasmesse.
Il problema è che i rivestimenti che rendono riflettenti gli specchi possono anche portare a rumore di fondo nello strumento, che maschera i segnali delle onde gravitazionali di interesse. Un nuovo studio del team LIGO descrive un nuovo tipo di rivestimento per specchi in ossido di titanio e ossido di germanio e rivela come può ridurre il rumore di fondo negli specchi LIGO.
La nuova copertura può essere utilizzata per il quinto ciclo di osservazione LIGO, che inizierà a metà del decennio come parte del programma Advanced LIGO Plus. Il quarto ciclo di osservazione LIGO, l'ultimo nell'ambito del programma Advanced LIGO, dovrebbe iniziare nell'estate del 2022 e non utilizzerà l'opportunità di aggiornamento appena scoperta.
2021-10-02 16:54:29
Autore: Vitalii Babkin