Детекторы гравитационных волн вроде LIGO улавливают дрожь пространства-времени от столкновений чёрных дыр и нейтронных звёзд. Для этого они измеряют изменения расстояния, которые в тысячу раз меньше ширины протона. Чтобы такая точность стала возможной, 40-килограммовые зеркала, разнесённые на четыре километра, нужно удерживать в строго заданных положениях с помощью лазерного света.

Перед началом "прослушивания" Вселенной зеркала мягко успокаивают и фиксируют специальной системой стабилизации длины плеча - её называют системой блокировки. Следующее обновление LIGO должно использовать новые кристаллические покрытия зеркал для повышения чувствительности. Однако эти покрытия поглощают зелёный лазерный свет, на котором работает нынешняя система блокировки.

Группа исследователей из австралийских узлов ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) при Университете Западной Австралии, Австралийском национальном университете и Университете Аделаиды разработала и испытала альтернативную схему. Вместо зелёного света они применили инфракрасный лазер с длиной волны 1596 нанометров - его новое покрытие не поглощает. Специальные кристаллы преобразуют частоту так, чтобы и блокировочный инфракрасный, и основной лазерный свет детектора (1064 нм) превращались в зелёный. Это позволяет плавно передать управление от блокировочного лазера основному.

Ведущий автор работы доктор Цзянь Лю из Школы физики, математики и вычислительной техники UWA сообщил: "Мы продемонстрировали стабильную передачу управления примерно за 60 секунд - гораздо быстрее нынешней системы - и успешно повторяли её в течение нескольких дней". По его словам, судя по результатам, ошибка измерения между лазерами крайне мала - около одной десятой ширины атома, даже когда измерение идёт вдоль четырёхкилометрового плеча LIGO.

Работа опубликована в журнале Physical Review D. Авторы делают вывод: найден практический способ блокировки для гравитационно-волновых детекторов с новыми малошумными кристаллическими покрытиями зеркал. Это не означает, что обновлённый детектор уже готов ловить сигналы, - речь идёт об испытании метода, который может пригодиться при будущей модернизации.

Источник: Phys.org