Физики нашли способ отделить гравитационные волны от помех оборудования
Если одна высокотехнологичная установка не может дать нужной точности, попробуйте взять две и сравнить результаты. Именно так поступили авторы этого исследования.
Поиск источников гравитационных волн — все еще сложная задача для ученых. Это требует измерения чрезвычайно слабых сигналов, которые легко потерять в фоновом шуме. Надежный способ их детектировать необходим для изучения Вселенной.
Длиннобазовые атомные интерферометры становятся одним из самых перспективных инструментов для этого. В них лазеры расщепляют облака атомов, а затем сводят их обратно. Работа с такими интерферометрами проводится через сравнение поведения двух облаков атомов, находящихся в разных точках, которые облучают одним и тем же лазером. Любое различие между ними может указывать на скрытые сигналы, например на присутствие поля темной материи или влияние гравитационных волн.
Однако метод сталкивался с серьезной проблемой. Лазер создает шум, перекрывающий искомые сигналы. Он может полностью забивать важные для ученых данные.
Чтобы преодолеть это, исследователи предложили новый подход: сравнивать результаты работы двух интерферометров. Это позволяет эффективно устранять шумы. Они экспериментально показали, что созданная ими система работает правильно. Результаты опубликованы в журнале Nature.
Ученые создали создали настольный прототип сенсора с двумя пространственно разделенными облаками ультрахолодного стронция-87, данные о которых получал один сверхстабильный часовой лазер. Установку сконструировали так, чтобы имитировать условия гораздо более крупных экспериментов, где контролировать шум будет сложнее.
Команда физиков также намеренно внесла в систему дополнительный шум — намного больший, чем дают лазеры для часов естественным образом. Так они создали условия, сравнимые с детекторами с длинной базой, которые используют для поиска гравитационных волн. По отдельности шум полностью подавлял сигнал с каждого интерферометра.
Однако при сравнении данных двух интерферометров физикам удавалось восстановить четкий сигнал. Несмотря на то что каждое отдельное измерение выглядело случайным, сравнение их раскрывало истинное поведение системы. Совместное измерение работает на фундаментальном пределе точности, установленном квантовой физикой. Ученые говорят, что это доказывает, что подавление лазерного шума работает так, как им требуется.
Затем исследователи ввели в систему дополнительный осциллирующий сигнал, похожий на тот, что могли бы создать проходящая гравитационная волна или поле темной материи. Этот сигнал удалось четко зарегистрировать даже в условиях, когда данные одного отдельного интерферометра не содержали полезной информации.
Эта работа демонстрирует в реалистичных экспериментальных условиях ключевую методику, актуальную для атомных интерферометрических установок нового поколения. В будущем такие детекторы смогут исследовать ранее недоступные частотные диапазоны гравитационных волн и искать новые формы материи, открывая прежде не изученное окно во Вселенную.
Telegram 
Дзен 
VK Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
Американские ученые обнаружили в Гранд-Каньоне масштабную сеть скрытых пещер и изучили подземную гидросистему, которая снабжает водой весь национальный парк. Им удалось выяснить, как именно талая вода с поверхности путешествует по этим лабиринтам. Это открытие раскрыло глаза на то, как устроено знаменитое природное чудо, и поможет защитить его от засухи и загрязнений. Ранее этот механизм оставался для исследователей неизученным.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Интригующие испытания высотного ракетного двигателя Raptor Vacuum для корабля Starship, верхней ступени сверхракеты Илона Маска, парадоксальны. Его работа на уровне моря уже сама по себе загадка. Ведь, по классическим представлениям, высотные двигатели на уровне моря корректно не работают. А сопло RaptorVAC на наземном стенде извергает реактивную струю без всяких признаков нарушения работы. Как такое может быть?
Американские ученые обнаружили в Гранд-Каньоне масштабную сеть скрытых пещер и изучили подземную гидросистему, которая снабжает водой весь национальный парк. Им удалось выяснить, как именно талая вода с поверхности путешествует по этим лабиринтам. Это открытие раскрыло глаза на то, как устроено знаменитое природное чудо, и поможет защитить его от засухи и загрязнений. Ранее этот механизм оставался для исследователей неизученным.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии