Обсерватория LIGO – один из двух главных инструментов для регистрации гравитационных волн. Она состоит из расположенных на расстоянии тысяч километров обсерваторий, в каждой из которых лазерные лучи движутся по Г-образной вакуумной трубе, отражаясь зеркалами.

Интересно Huawei представила новое поколение наушников FreeBuds 4i: 10 часов работы без подзарядки

Достижения ученых

Эти лучи регистрируют малейшие изменения, вызванные прохождением невидимых волн гравитации. Точность работы зависит от точности положения элементов, прежде всего зеркал. Поэтому сами они сделаны тяжелыми – 40 килограммов. Кроме того, они подвешены на прочных тросах, а специальная система автоматически регистрирует и нейтрализует любое колебание.

Недавно ученым удалось практически избавить такое зеркало и от теплового шума, охладив его почти до абсолютного нуля. По их словам, это первый случай, когда макроскопическое тело было охлаждено почти до основного энергетического состояния, при котором движение частиц останавливается. О работе рассказывается в статье, опубликованной в журнале Science.

Разумеется, ни один морозильник не позволит охладить объект до минус 273,15 градуса по Цельсию. Однако температура – это проявление движения частиц, и для такого охлаждения можно минимизировать движение. С этой целью к ним можно приложить силу, которая противодействует колебаниям. Для точной регистрации таких колебаний авторы использовали лазеры самого аппарата LIGO. А для их нейтрализации к зеркалам подвели электроды, которые позволяли точно смещать их с помощью тока.

Применив такой новый механизм, ученые достигли температуры в невероятных 77 нанокельвинов – это 77 миллиардных градуса выше абсолютного нуля.

Ожидается, что это позволит повысить чувствительность гравитационно-волновой обсерватории.