桌面大小的引力波探测器有望用于揭示暗物质之谜

2019年07月17日 15:11 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,是涉及引力波方面时,可能需要巨大的设备来检测最微小的东西。激光干涉引力波天文台(LIGO)使用4公里长(2.5英里)的臂能够探测到小于质子宽度千分之一的空间畸变。但是现在,西北大学的一个团队的目标是建造一个小到足以安装在桌面上的引力波探测器,它可以检测到较大设施所遗漏的信号。

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引力波实际上是时空结构中的涟漪,由星球或黑洞碰撞等灾难引起。虽然爱因斯坦广义相对论很早就预言了引力波的存在,但直到2015年人类才首次探测到引力波- 这一成就为其背后的科学家赢得了2017年诺贝尔物理学奖。

自从使用美国的LIGO和意大利的Virgo等大型引力波探测器以来,这些年来已经探测到了大约十几次引力波。但这些设施占地数英亩。来自西北大学的物理学家和天文学家团队现在已经公布了将技术缩小到桌面大小的计划。悬浮式传感器探测器(LSD)的臂长约为1米(3.3英尺),它们能够比现有探测器探测到频率更高的引力波。

“如果你想到像声波这样的引力波,我们试图用悬浮传感器捕捉的频率有点像犬笛,”LSD项目的联合研究员Vicky Kalogera说道。“狗能够听到人耳无法察觉的声音频率。同样,悬浮的传感器会探测到取LIGO和Virgo无法检测到的频率。”

LIGO和Virgo专注于检测频率高达10 kHz的引力波,而LSD则用于探测频率更高的信号。ESA计划于2034年推出的LISA探测器目标更低。

“就像电磁天文学拥有望远镜和伽马射线探测器等,引力波社区现在正在开发探测各种频谱事件所需的工具,”该项目的共同研究员Shane Larson说道。“LISA将检测大事件; LIGO和Virgo接收中等事件; LSD将检测最小的宇宙事件。”

探索新的光谱,LSD可以帮助天文学家研究不同范围的天体和事件。该装置可以帮助揭示暗物质的一个主要谜团,例如通过研究两个潜在的“罪魁祸首” -  - 原生黑洞和轴子。

西北大学团队需要两年时间来构建和测试LSD原型,然后再运行一年。

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