Наша вселенная столь же таинственная, как это обширно. Согласно теории Альберта Эйнштейна Общей теории относительности, что-либо, что ускоряется, создает гравитационные волны, которые являются беспорядками в ткани пространства и времени, которые едут со скоростью света и продолжаются бесконечно в космос.
Ученые пытаются измерить эти возможные источники полностью к началу вселенной.Эксперимент Holometer, базирующийся в Fermilab Министерства энергетики, чувствителен к гравитационным волнам на частотах в ряде из миллиона циклов в секунду. Таким образом это обращается к спектру, не покрытому экспериментами, такими как Лазерная Обсерватория Гравитационной волны Интерферометра, которая ищет волны более низкой частоты, чтобы обнаружить крупные космические события, такие как сталкивающиеся черные дыры и слияние нейтронных звезд.«Это – огромный прогресс в чувствительности по сравнению с тем, что любой сделал прежде», сказал Крэйг Хогэн, директор Центра Астрофизики Частицы в Fermilab.
Эта уникальная чувствительность позволяет Holometer искать экзотические источники, которые не могли иначе быть найдены. Они включают крошечные черные дыры и космические струны, оба возможных явления от ранней вселенной, что ученые ожидают производить высокочастотные гравитационные волны. Крошечные черные дыры могли быть меньше чем метром через и орбитой друг друга миллион раз в секунду; космические струны – петли в пространстве-времени, которые вибрируют со скоростью света.Holometer состоит из двух интерферометров Майкельсона что каждое разделение лазерный луч ниже на две 40-метровых руки.
Лучи размышляют от зеркал в концах рук и едут назад, чтобы воссоединиться. Мимолетные гравитационные волны изменяют длины путей лучей, вызывая колебания яркости лазерного света, которую могут обнаружить физики.Команда Holometer провела пять лет, строя аппарат и минимизируя шумовые источники, чтобы подготовиться к экспериментированию. Теперь Holometer берет данные непрерывно, и с ценностью часа данных, физики смогли подтвердить, что нет никаких высокочастотных гравитационных волн в величине, где они искали.
Отсутствие сигнала предоставляет ценную информацию о нашей вселенной. Хотя этот результат не доказывает, существуют ли экзотические объекты, он устранил область вселенной, где они могли присутствовать.
«Это означает что, если есть исконные петли космической струны или крошечные наборы из двух предметов черной дыры, они должны быть далеко», сказал Хогэн. «Это ставит предел, сколько из того материала может быть там».Обнаружение этих высокочастотных гравитационных волн является вторичной целью Holometer. Его главная цель состоит в том, чтобы определить, действует ли наша вселенная как 2-я голограмма, где информация закодирована в двумерные биты в длине Планка, длина приблизительно десять триллионов триллионов времен, меньших, чем атом.
То расследование все еще происходит.«Для меня приятно быть в состоянии внести что-то новое для науки», сказал исследователь Бобби Ланцес, который недавно заработал для его доктора философии, проводящего исследование в области Holometer.
Он – ведущий автор на предстоящей бумаге о результате. «Это – часть урезания целой картины вселенной».