Efeito da dispersão no sinal ELF esperado em um sensor quântico de precisão. Um esquema da produção, propagação e detecção de um pacote de ondas ELF (mostrado em vermelho). Uma fusão BBH (à esquerda) emite uma explosão de ELFs e ondas gravitacionais. À medida que o burst ELF se propaga com a velocidade do grupo vg ≲ c para o detector (direita), fica atrás das ondas gravitacionais emitidas, que se propagam em c. Dado que os componentes ELF mais energéticos se propagam mais rapidamente, o pacote de onda ELF detectado exibe um chirp de frequência característico, representado pelo pacote de ondas mostrado à direita. Crédito: Astronomia da Natureza (2020). DOI:10.1038 / s41550-020-01242-7
Uma equipe de físicos dos EUA, A Polônia e a Alemanha propõem o uso de redes de sensores quânticos, como relógios atômicos da rede GPS ou sensores da colaboração Gnome (uma rede de magnetômetros atômicos blindados composta por 13 estações colocadas estrategicamente em quatro continentes - cada uma equipada com um magnetômetro que tem sensibilidade sub-picotesla) para detectar campos ultraleves exóticos (ELDs). Em seu artigo publicado na revista Astronomia da Natureza , o grupo descreve cálculos teóricos para prever os tipos de sinais que podem constituir ELDs e como eles podem ser detectados.
Nos últimos anos, a astronomia multi-mensageiro surgiu como um meio de estudar os sinais de certos eventos astrofísicos, como a fusão de buracos negros, que liberam energia na forma de sinais que viajam pela vastidão do espaço. A astronomia de mensagens múltiplas envolve focalizar vários tipos de telescópios e sensores no mesmo ponto para detectar os diferentes tipos de sinais produzidos pelo mesmo evento.
Os pesquisadores com este novo esforço observam que os físicos têm muitas dúvidas em torno de tais sinais, uma delas é se as teorias a respeito de campos exóticos com quanta de luz são válidas. Eles observam que para que tais teorias ganhem crédito, evidências físicas devem ser encontradas. Para esse fim, eles sugerem que as redes de sensores quânticos provavelmente poderiam fazer o trabalho. Eles mostram que os sensores existentes podem ser fortes o suficiente para detectar ELDs. Eles ainda sugerem que ELDs produzidos por eventos astrofísicos podem ser detectados por sensores existentes usados para outras aplicações. Sua matemática sugere que as taxas e distâncias das fontes de ondas gravitacionais, seus atrasos e amplitudes de sinal poderiam ser do tipo que sistemas existentes, como os relógios atômicos da rede GPS ou a rede Gnome, poderiam detectar. Assim, eles ainda sugerem que tais sistemas poderiam funcionar como telescópios ELF com a capacidade de detectar uma ampla variedade de rajadas ELD.
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