Ryhmä tutkijoita Massachusetts Institute of Technology (MIT) on tehnyt maailman puhtaimmasta laserista.
Laitteessa, joka on rakennettu riittävän kannettavaksi käytettäväksi avaruudessa, tuotetaan laservalonsäde, joka muuttuu ajan myötä vähemmän kuin mikään muu koskaan luotu laser. Normaalitilanteessa lämpötilan muutokset ja muut ympäristötekijät aiheuttavat lasersäteiden heilahtelun aallonpituuksien välillä. Tutkijat kutsuvat tätä heilumista "linjaleveydeksi" ja mittaavat sen hertseinä tai jaksoina sekunnissa. Muut huippuluokan laserit saavuttavat tyypillisesti linjaleveydet välillä 1 000 - 10 000 hertsiä. Tämän laserin linjaleveys on vain 20 hertsiä.
Äärimmäisen puhtauden saavuttamiseksi tutkijat käyttivät 6,6 jalkaa (2 metriä) optisia kuituja, joiden tiedettiin jo tuottavan laservaloa erittäin pienellä linjaleveydellä. Ja sitten he paransivat linjanleveyttä entisestään antamalla laserin tarkistaa jatkuvasti sen nykyinen aallonpituus suhteessa sen aikaisempaan aallonpituuteen ja korjaamaan mahdolliset virheet.
Tämä on iso juttu, tutkijat totesivat, koska suuri linjaleveys on yksi virhelähde tarkkuuslaitteissa, jotka tukeutuvat laservalonsäteisiin. Atomikello tai gravitaatioaaltoilmaisin, jolla on laajakaistainen laser, eivät voi tuottaa yhtä hyvää signaalia kuin matalan linja leveyden versio, mikä häiritsee laitteen tuottamaa tietoa.
Tutkijat kirjoittivat tänään (31. tammikuuta) päivätyssä lehdessä Optica, että heidän laserlaitteensa on jo "kompakti" ja "kannettava". Mutta he yrittävät pienentää sitä edelleen, he sanoivat lausunnossaan.
Yksi mahdollinen käyttö, jonka he kuvittelevat? Avaruuteen perustuvat gravitaatioaaltoilmaisimet.
Gravitaatioaaltoilmaisimet havaitsevat massiivisten, kaukaisten tapahtumien vaikutuksen avaruus-aikaan. Kun esimerkiksi kaksi mustaa reikää törmäävät, seurauksena oleva iskuaalto aiheuttaa tilan rypistymisen kuin kivillä löydetty vesiallas. Laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatorio (LIGO) havaitsi nämä aallot ensimmäistä kertaa vuonna 2015 Nobelin palkinnon saaneessa kokeessa, joka perustui lasersäteiden tarkkaan seurantaan. Kun nuo palkit muuttivat muotoaan, se oli todiste siitä, että avaruusaika itsessään oli häiriintynyt.
Tutkijat suunnittelevat suurempien, tarkempien gravitaatioaaltoilmaisimien rakentamisen kiertoradalla. Ja näiden MIT-tutkijoiden mielestä heidän laserit olisivat täydelliset tehtävään.
