Ворони завадили детектору LIGO слухати гравітаційні хвилі

У пошуках вологи ворони схильовують лід з одного з кріонасосів детектора гравітаційних хвиль LIGO і саме через це в даних детекторів обсерваторії в пустелі Хенфорда іноді виникають незвичайні шуми. Більш того, винуватці навіть були спіймані за псуванням наукових даних. Про це розповіла Беверлі Бергер, фізик з колаборації LIGO, на зустрічі Американського фізичного товариства.


LIGO - пара величезних лазерних інтерферометрів, розташованих на відстані три тисячі кілометрів один від одного. Кожен з них складається з двох перпендикулярних плечей - чотирикілометрових вакуумних труб з дзеркалами. Обсерваторії, по суті, безперервно вимірюють з дуже великою точністю співвідношення довжин цих прапорів: промінь лазера розділяється на дві частини, які потрапляють у плечі і багаторазово відображаються між напівпрозорими дзеркалами і інтерферують на детекторі - це збільшує ефективну довжину вигод у сотні разів. Якщо шляхи променів у різних плечах будуть хоч трохи відрізнятися, то інтерференційна картина зміниться. Саме це і відбувається при проходженні гравітаційної хвилі крізь детектор: довжина одного плеча збільшується, а іншого - скорочується.


Величезна чутливість детектора (фіксує коливання довжини плеча порядку часток радіусу протона) призводить до того, що будь-які впливи на дзеркала в плечах викликають шуми в інтерференційній картині. Зокрема, детектовані шуми мають і квантову природу. Також добре відомо, що навіть літаки, які пролітають, викликають у детекторі специфічний відгук. Гвинтові літаки викликають у повітрі хвилі тиску, частота яких відповідає частоті обертання гвинтів, яка і проявляється в даних детектора.

Влітку 2017 липня співробітники LIGO в Хенфорді виявили нове джерело шумів на частоті близько 94 герц. «Джордан програв для мене запис з мікрофона і я дізнався цей звук - він схожий на те, що я чув, виявивши воронів на зовнішніх трубах кріонасоса LN2». - розповідає Роберт Шофілд в електронному журналі LIGO. "Ми придивилися до труб кріонасоса, біля яких я бачив воронів, і знайшли багато позначин від дзьоба, співмірних з розміром дзьобом птиці, в льоду, який намерзає на вентиляційних трубах. Ми також сфотографували ворона за клюванням льоду, правда на кутовій станції. Мабуть, ми не можемо звинувачувати їх за те, що вони хочуть зіскоблити лід під час гарячого ранку в пустелі ".

Щоб позбутися нового джерела шуму вчені вдосконалили установку так, щоб уникнути наморожування льоду.

Для боротьби з квантовими шумами, що обмежують чутливість LIGO до гравітаційних хвиль, фізики розробляють більш складні методики інтерферометрії. Наприклад, один з підходів пов'язаний з використанням стисненого світла - спеціального квантового стану фотонів. Докладніше про це можна прочитати в матеріалі «Точилка для квантового олівця».

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND