Cientistas da Universidade Nacional Australiana (ANU) descobriram uma maneira de detectar melhor todas as colisões de buracos negros de massa estelar no universo.

Os buracos negros de massa estelar são formados pelo colapso gravitacional de uma estrela. Suas colisões são alguns dos eventos mais violentos do universo, criando ondas gravitacionais ou ondulações no espaço-tempo.

Essas ondulações são minúsculas e detectadas usando interferômetros a laser. Até agora, muitos sinais foram abafados pelo chamado ruído quântico da luz laser que empurra os espelhos do interferômetro a laser - tornando as medições confusas ou imprecisas.

O novo método dos pesquisadores, chamado de "espremer, "amortece o ruído quântico, tornando as medições mais precisas, com as descobertas publicadas em Nature Photonics .

A descoberta será crítica para detectores de próxima geração, que devem estar online nos próximos 20 anos.

Um dos pesquisadores envolvidos, Dr. Robert Ward, disse que mais experimentos estavam sendo preparados para confirmar a prova de conceito da equipe para um novo dispositivo para amortecer o efeito do ruído quântico.

"Os detectores usam partículas de luz chamadas fótons de um feixe de laser para detectar a mudança na posição de espelhos amplamente separados, "disse o Dr. Ward, da ANU Research School of Physics e do ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav).

"Contudo, os detectores são tão sensíveis que apenas a variabilidade quântica aleatória no número de fótons pode perturbar os espelhos o suficiente para mascarar o movimento induzido pelas ondas. "

Os pesquisadores mostraram que a compressão reduz essa variabilidade, tornando os detectores mais sensíveis.

Os detectores do Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser Avançado (LIGO) nos Estados Unidos e o detector do Observatório Gravitacional Europeu na Itália, chamado Virgo, detectaram a fusão de dois buracos negros, a colisão de duas estrelas de nêutrons e possivelmente também um buraco negro comendo uma estrela de nêutrons.

ANU desempenha um papel importante na parceria da Austrália com o LIGO. Outros membros da equipe do espremedor quântico incluem o professor David McClelland, Ph.D. acadêmico Min Jet Yap e Dr. Bram Slagmolen.

"Os 'espremedores quânticos' que projetamos na ANU, juntamente com outras atualizações para os detectores LIGO atuais, melhoraram muito suas capacidades de detecção, "Dr. Slagmolen disse.

Yap disse que o último experimento prova que os cientistas podem cancelar outros ruídos quânticos que podem afetar a capacidade de detecção dos detectores.

"Os detectores LIGO de nova geração terão a capacidade de detectar cada quebra de buraco negro no universo a qualquer momento, " ele disse.

A equipe LIGO planeja projetar e construir os espremedores quânticos atualizados nos próximos anos. Os novos dispositivos podem ser adaptados aos detectores LIGO atuais, permitindo que os cientistas detectem muitos eventos mais violentos muito mais além no universo.