2022年4月11日,星期一

实验室里的连续引力波

这就解释了为什么要寻找连续的引力波。

引力波是空间中看不见的波纹。这些波通常由宇宙中的大质量物体产生,使用大型复杂的探测器来探测。然而,在探测器数据中检测它们是一项复杂的任务,需要先进的技术和超级计算资源。

这种复杂性使得在实验室中解释引力波变得很有挑战性。因为不可能使用引力波探测器或超级计算机进行现场演示。

一个团队的OzGrav来自多个机构和学科的科学家设计了一个演示来解释引力波的搜索以及信号处理技术。演示涉及数据分析示例。

该项目的主要作者詹姆斯·加德纳(James Gardner)解释说(他在项目期间是墨尔本大学OzGrav的本科生,现在是澳大利亚国立大学的研究生研究员):“这一演示为研究领域提供了一些迷人的见解,像我这样的学生应该会欣赏,因为与他们遇到的大多数想法的时代相比,它是最近的。它可以作为物理和工程本科实验室的教学工具。”

使用一种新开发的工具阿德莱德的引力波外延迷你干涉仪(AMIGO),科学家演示了激光干涉测量和引力波探测的原理。该工具直观地显示了光的干涉和灵敏度迈克耳逊干涉仪

Deeksha Beniwal是这项研究的合著者,也是阿德莱德大学的OzGrav博士生,他解释道:“有了便携式干涉仪AMIGO,我们可以很容易地分享LIGO如何利用光的基本特性来探测来自宇宙最遥远地方的涟漪。”

这项研究的合著者、墨尔本大学OzGrav电子工程博士生刘昌荣解释说:“这个项目为像我这样的电子工程学生提供了一个很好的机会,把他们的一些知识应用到真实和令人兴奋的物理世界中。”

Hannah Middleton是该研究的合著者,也是OzGrav(伯明翰大学)的助理研究员,她解释道:“连续的波是来自旋转中子星的持久信号。这些信号应该一直存在于探测器的数据中,但挑战是找到它们。这次演示直接受到了OzGrav物理学家和电气工程师在寻找连续引力波时开发的技术的启发!”

Andrew Melatos教授是这项研究的合著者,也是ozgravo - melbourne节点的负责人,解释了“我们希望本科教育工作者能够强调这个项目的跨学科精神,并利用它作为一个机会,更广泛地向学生们介绍物理学和工程学交叉领域的职业。对于有跨学科合作经验的学生来说,未来的职业前景非常光明。”

期刊引用:

  1. James W. Gardner等人。实验室中的连续引力波:用桌面光学麦克风恢复音频信号。DOI:10.1119/10.0009409

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