Ученые из английского Университета Бирмингема представили детектор, использующий технологию оптических резонаторов, первоначально разработанную для оптических атомных часов. Он создан для измерения мельчайших фазовых сдвигов лазерного излучения, вызванных прохождением гравитационных волн. В отличие от крупномасштабных интерферометров, эти детекторы компактны и более устойчивы к сейсмическим и ньютоновским шумам, пишет EurekAlert.

Каждый блок состоит из двух ортогональных сверхстабильных оптических резонаторов и атомного репера частоты, что обеспечивает многоканальное обнаружение сигналов гравитационных волн. Такая конфигурация не только повышает чувствительность, но и позволяет определять поляризацию волны и направление ее источника.

«С помощью технологии, проверенной на оптических атомных часах, мы можем расширить область обнаружения гравитационных волн до совершенно нового диапазона частот с помощью приборов, помещающихся на лабораторном столе, — сказала Вера Гуаррера, соавтор исследования, — Это открывает захватывающую дух возможность создания глобальной сети таких детекторов и поиска сигналов, которые в противном случае оставались бы скрытыми как минимум еще десять лет».

Хотя будущие космические детекторы, такие как лазерная антенна LISA, совместный проект НАСА и ЕКА, будут обладать превосходной чувствительностью, их запуск произойдет не раньше, чем через 10 лет. Новые оптически-резонансные детекторы позволяют исследовать миллигерцовый диапазон частот немедленно и экономически эффективно. Кроме того, интеграция этих детекторов с существующими сетями тактовых генераторов может расширить возможности обнаружения гравитационных волн до еще более низких частот, дополняя высокочастотные обсерватории, такие как LIGO.

Ожидается, что средний диапазон частот будет содержать сигналы от различных астрофизических и космологических источников, включая компактные двойные системы белых карликов и слияния черных дыр.

Группа ученых под руководством физиков из Швейцарии провела серию экспериментов с однофотонным детектором SNSPD, который улавливает фотоны, возникающие при столкновении темной материи с обычной, барионной. Загадку темной материи исследователи пока не раскрыли, но им удалось достичь рекордного порога чувствительности примерно в одну десятую массы электрона.