Padrão de difração de elétrons do revestimento hafnia dopado com sílica tratada termicamente a 600 ° C mostrando que o revestimento ainda é amorfo. Este padrão é representativo daqueles medidos em temperaturas mais baixas de tratamento térmico. Crédito: Cartas de revisão física (2019). DOI:10.1103 / PhysRevLett.122.231102
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Glasgow, a University of Strathclyde and Hobart and William Smith Colleges desenvolveu um novo revestimento para espelhos usados em detectores de gravidade que é 25 vezes menos ruidoso do que as superfícies de espelho usadas no LIGO. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve como eles o fizeram e quão bem foi o desempenho durante o teste.
Os espelhos usados nos detectores de ondas gravitacionais são posicionados nas extremidades de seus braços. Raios de luz coerentes são refletidos de ambos os espelhos e interferem uns nos outros. As ondas gravitacionais são medidas observando o quanto os espelhos mudam, resultando em ligeiras alterações no comprimento dos braços aos quais estão ligados, com uma precisão de 10 –16 cm. Por mais impressionante que seja, pesquisadores querem melhorar a sensibilidade dos detectores usados no LIGO / Virgo, mesmo após a atualização recente.
Para esse fim, membros da União Europeia começaram a desenvolver planos para a construção do que o Telescópio Einstein, um detector de ondas gravitacionais com sensibilidade 100 vezes maior que o LIGO / Virgo. Mas para que isso aconteça, melhorias no projeto do interferômetro atual são necessárias. Uma dessas melhorias é reduzir a quantidade de flutuações térmicas nos revestimentos de espelho. Neste novo esforço, os pesquisadores afirmam ter feito exatamente isso.
As flutuações no revestimento do espelho são devido à perda mecânica em que as vibrações resultam na geração de calor, causando flutuações térmicas. O ruído das flutuações interfere na medição das ondas de gravidade. Para os sistemas atuais, o nível de ruído é aceitável, mas deve ser reduzido significativamente para detectores mais sensíveis.
Para reduzir o ruído no revestimento do espelho, os pesquisadores substituíram a sílica fundida e o óxido de tântalo atualmente usados por óxido de háfnio e silício amorfo, respectivamente. Os testes mostraram que as substituições são 25 vezes menos ruidosas do que os revestimentos atuais - o suficiente para uso no telescópio Einstein.
Teóricos estimam que o telescópio de Einstein deve ser capaz de encontrar buracos negros primários e outros objetos exóticos - e também deve fornecer as descobertas necessárias para esclarecer a constante de Hubble.
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