Un sensor láser ayudará a comprender las ondas gravitacionales

Agencias
Un nuevo sensor de modo láser con precisión sin precedentes se utilizará para sondear el interior de las estrellas de neutrones y probar los límites fundamentales de la relatividad general.
La Universidad de Western Australia (UWA) coordinó una colaboración global de expertos en ondas gravitacionales, metasuperficies y fotónica para ser pioneros en este nuevo método para medir estructuras de luz llamadas “modos propios”.
“Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO, Virgo y KAGRA almacenan una enorme cantidad de potencia óptica y se utilizan varios pares de espejos para aumentar la cantidad de luz láser almacenada a lo largo de los enormes brazos del detector”, explica en un comunicado el doctor Aaron Jones, investigador asociado del Centro de Excelencia para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav-UWA).
“Sin embargo, cada uno de estos pares tiene pequeñas distorsiones que dispersan la luz lejos de la forma perfecta del rayo láser, lo que puede causar un exceso de ruido en el detector, lo que limita la sensibilidad y desconecta el detector.
“Queríamos probar una idea que nos permitiera acercarnos al rayo láser y buscar los pequeños ‘movimientos’ en la potencia que pueden limitar la sensibilidad de los detectores”.
El doctor Jones dijo que se encuentra un problema similar en la industria de las telecomunicaciones, donde los científicos están investigando formas de utilizar múltiples modos propios para transportar más datos por fibras ópticas.
“Los científicos de telecomunicaciones han desarrollado una forma de medir los modos propios utilizando un aparato simple, pero no es lo suficientemente sensible para nuestros propósitos”, dijo. “Tuvimos la idea de usar una metasuperficie, una superficie ultradelgada con un patrón especial codificado en un tamaño de sublongitud de onda, y nos pusimos en contacto con colaboradores que pudieran ayudarnos a crear una”.
La configuración de prueba de concepto que desarrolló el equipo era más de mil veces más sensible que el aparato original desarrollado por los científicos de telecomunicaciones y los investigadores ahora buscarán traducir este trabajo en detectores de ondas gravitacionales.