Istraživači iz ARC centra za izvrsnost za fiziku čestica tamnih tvari (CDM) i Sveučilišta u Zapadnoj Australiji, patentirali su detektor na bazi kvarca za hvatanje visokofrekvencijskih gravitacijskih valova.
Prijašnji detektori bili su vrlo osjetljivi na signale niske frekvencije, dok su gravitacijski valovi visoke frekvencije ostali neistraženi. Znanstvenici su sada uspjeli detektirati čak dva slučaja visokofrekvencijskih gravitacijskih valova tijekom pola godine rada novog uređaja. Valove tog tipa vjerojatno je stvorila primordijalna crna rupa ili oblak tamne materije.
Uređaj funkcionira na bazi vibracije kvarcnog diska
Novi uređaj funkcionira pomoću valnog rezonatora na bazi kvarcnog kristala (BAW). Kvarcni kristalni disk može vibrirati na visokim frekvencijama zbog akustičnih valova koji putuju kroz njega. Ovi valovi potom izazivaju električni naboj u uređaju kojeg registriraju provodne ploče na vanjskoj površini diska.
BAW je spojen na supravodljivi uređaj za kvantne smetnje, poznat kao SQUID, koji djeluje kao izuzetno osjetljivo pojačalo za niskonaponski signal. Ovaj sklop postavljen među radijacijske izolatore kako bi se zaštitio od zalutalih elektromagnetskih polja i ohladio na nisku temperaturu. To omogućuje da se niskoenergetske akustičke vibracije kristala kvarca detektiraju kao veliki naponi pomoću SQUID pojačala.
Visokofrekvencijski gravitacijski valovi
“Ovim smo radom prvi put pokazali da se ti uređaji mogu koristiti kao detektori gravitacijskih valova. Ovaj je pokus jedan od samo dva trenutno aktivna u svijetu koji traže visokofrekvencijske gravitacijske valove, a imamo planove proširiti naš doseg na visoke frekvencije koje drugi pokusi nikad nisu istraživali. Razvoj ove tehnologije mogao bi omogućiti prvo otkrivanje gravitacijskih valova na tako visokim frekvencijama, dajući nam novi uvid u ovo područje astronomije gravitacijskih valova.” smatra Campbell
“Sljedeća generacija eksperimenta uključivat će izgradnju još jednog detektora te mionskog detektora osjetljivog na kozmičke čestice. Ako ta dva detektora otkriju prisutnost gravitacijskih valova, to će biti zaista uzbudljivo”, dodaje Campbell.
Postoji više objašnjenja za dva novootkrivena signala
Campbell ipak podrobnije objašnjava kako je gravitacijski val samo jedan od kandidata te da postoje druga objašnjenja za ovu pojavu. Moguće je da se radi o prisutnost nabijenih čestica, mehaničkom naprezanju, meteoru, unutarnjem atomskom procesu ili posljedica interakcije tamne tvari vrlo velike mase s detektorom.
Tim u kojem su bili dr. Maxim Goryachev, profesor Michael Tobar, William Campbell, Ik Siong Heng, Serge Galliou i profesor Eugene Ivanov, provest će analizu kako bi utvrdili radi li se stvarno o visokofrekvencijskim gravitacijskim valovima.
“Uzbudljivo je to što je ovaj događaj pokazao da je novi detektor osjetljiv i da nam daje rezultate, ali sada moramo utvrditi što ti rezultati znače” smatra Campbell.
https://kozmos.hr/fizicari-sintetizirali-2-d-materijal-koji-gotovo-krsi-zakone-fizike/
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Maxim Goryachev, William M. Campbell, Ik Siong Heng, Serge Galliou, Eugene N. Ivanov, and Michael E. Tobar, Rare Events Detected with a Bulk Acoustic Wave High Frequency Gravitational Wave Antenna, Phys. Rev. Lett. 127, 071102 – Published 12 August 2021, DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.071102
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
