Атомные часы с оптической решеткой станут чувствительным элементом детектора гравитационных волн - «Наука и технологии»

Обнаружение гравитационных волн, источником которых являлось столкновение двух небольших черных дыр, выполненное при помощи наземной гравитационной обсерватории LIGO, подстегнуло энтузиазм ученых к разработке новых сверхвысокочувствительных гравитационных детекторов. Наземные гравитационные обсерватории, как правило, используют датчики, разнесенные на значительное расстояние, это позволяет зарегистрировать при их помощи искривления пространственно-временного континуума, амплитудой, сопоставимой с размером атома. Однако, такие датчики подвержены воздействию шумов и помех, некоторые из которых имеют низкую частоту, приближенную к частоте искомых гравитационных волн, и очистка полученных сигналов от таких шумов является весьма и весьма сложным занятием.

Для решения данной проблемы исследователи из Центра астрофизики Гарварда-Смитсона (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) разработали концепт космического датчика гравитационных волн, который состоит из двух спутников, связанных друг с другом только лучом света высокостабильного лазера. В недрах каждого из этих спутников находятся атомные часы на базе оптической решетки, которые выступают в роли измерителя частоты лазерного света. Сверхвысокоточная синхронизация хода этих часов позволит при их помощи регистрировать последствия Допплеровского эффекта, возникшего в момент прохождения гравитационных волн. А точность таких измерений конкурентноспособна или превышает точность других подобных космических датчиков.