Физики из США и Великобритании разработали покрытие для зеркала будущего телескопа Эйнштейна — гипотетического детектора гравитационных волн, чувствительность которого в сто раз превышает чувствительность LIGO/Virgo. В качестве покрытия ученые предлагают использовать чередующиеся слои аморфного кремнезема и оксида гафния, допированного кремнеземом. Такое покрытие повысит чувствительность телескопа в три раза по сравнению с обычным покрытием и в 25 раз по сравнению с LIGO/Virgo, сообщает nplus1.ru со ссылкой на Physical Review Letters.

В основе гравитационных обсерваторий LIGO/Virgo лежит видоизмененный интерферометр Майкельсона — установка, в которой когерентные лучи света бегают по четырехкилометровым плечам, отражаются от зеркал, а потом интерферируют друг с другом. Если сквозь интерферометр проходит гравитационная волна, зеркала едва заметно смещаются, длина плеч интерферометра изменяется, а интерференционная картина «плывет».

Важной частью гравитационного интерферометра являются зеркала, которые стоят на концах его плечей. С одной стороны, чтобы снизить амплитуду тепловых колебаний, зеркало должно выдерживать низкие температуры (порядка десяти кельвинов). С другой стороны, зеркало должно очень плохо поглощать падающее излучение — в противном случае оно будет нагреваться и деформироваться. Зеркала интерферометров LIGO покрыты слоями кремнезема и допированного оксида тантала и охлаждены до температуры чуть больше 120 кельвинов. Однако при более низких температурах механические потери в этих материалах быстро растут, и одновременно с ними растет амплитуда тепловых колебаний зеркала. Поэтому физики предложили заменить плавленый кремнезем и оксид тантала на оксид гафния и аморфный кремний соответственно. Отмечается, что при такой обработке поглощающая способность аморфного кремния также падает до минимального значения.

Тем временем, после последней модификации гравитационные детекторы LIGO/Virgo стали регистрировать гравитационные волны так часто, что ученые всерьез заговорили о новой эре исследований космоса — эре гравитационно-волновой астрономии.

«Эра гравитационно-волновой астрономии уже началась, модифицированная установка LIGO теперь регистрирует по событию в неделю, если не чаще», — подтверждает кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Лаборатории физики звезд Кирилл Масленников». «Прямой связи между новым покрытием и всеми этими «новыми горизонтами» не наблюдается», — считает он. По мнению эксперта ГАО РАН, предстоят еще годы работы, пока это нововведение воплотится в работающую установку: «Тогда и будет видно, насколько реально вырастет чувствительность. Рабочий процесс любой сложной технологии».