Urządzenie zbudowane tak, aby było wystarczająco przenośne, wytwarza wiązkę światła laserowego, która zmienia się z czasem w mniejszym stopniu niż jakikolwiek inny laser. W normalnych warunkach temperatura się zmienia, a inne czynniki środowiskowe powodują, że wiązki laserowe poruszają się między długościami fali. Naukowcy nazywają ten proces mianem „szerokości linii” i mierzą go w hercach lub cyklach na sekundę. Inne lasery osiągają zazwyczaj wartości od 1000 do 10 000 Hz. Ten z kolei uzyskał rezultat na poziomie zaledwie 20 herców.
Aby osiągnąć tę ekstremalną czystość, naukowcy wykorzystali 2 metry światłowodów, które już wcześniej produkowały światło laserowe o bardzo niskiej szerokości linii. Następnie poprawili tę wartość jeszcze bardziej dzięki temu, że ich laser ciągle sprawdza swoją aktualną długość fali w stosunku do wcześniejszej i koryguje wszelkie błędy, które się pojawiają.
Naukowcy twierdzą, że duża szerokość linii jest jednym ze źródeł błędów w precyzyjnych urządzeniach, które opierają się na wiązkach światła laserowego. Zegar atomowy lub detektor fal grawitacyjnych z laserem o dużej szerokości linii nie może wytworzyć tak dobrego sygnału, jak ten o mniejszej szerokości linii. Gdzie może zostać wykorzystana taka informacja? Chociażby w przypadku detektorów fal grawitacyjnych.
Kiedy na przykład zderzają się dwie czarne dziury, powstała fala uderzeniowa powoduje, że przestrzeń faluje niczym kałuża wody wywołana rzuceniem kamienia. Instrument LIGO po raz pierwszy wykrył te fale w 2015 r. w nagrodzonym Noblem eksperymencie, który polegał na dokładnym monitorowaniu wiązek laserowych. Kiedy promienie zmieniły kształt, było to dowodem na to, że czasoprzestrzeń została zakłócona. Badacze planują zbudować większe, bardziej precyzyjne detektory fal grawitacyjnych. Ich zdaniem nowe lasery byłyby idealne do tego zadania.
[Źródło: livescience.com; grafika: ORNL]
Czytaj też: Naukowcy ujawnili cztery nowe zdarzenia związane z falami grawitacyjnymi
