En 2015, dos instalaciones gigantes en Estados Unidos captaron el temblor del espacio: una onda gravitacional proveniente de la colisión de agujeros negros. Desde entonces, estas señales se detectan con regularidad, pero los propios detectores son enormes: sus brazos se extienden a lo largo de kilómetros. Ahora, un grupo de físicos propone volver a una vieja idea: utilizar para esta tarea una barra metálica masiva que vibra como una campana cuando la onda la atraviesa.
En el nuevo esquema, la barra se coloca dentro de una cavidad donde están confinados luz y algunos átomos. La onda gravitacional hace oscilar la barra, y su movimiento se transmite a los átomos. Los átomos comienzan a emitir fotones, y esa luz puede ser detectada. La principal novedad es que la frecuencia de oscilación de la barra se puede ajustar para que los átomos emitan fotones con especial facilidad. Esto es similar a sintonizar una radio en la frecuencia deseada: la señal se vuelve más fuerte y más perceptible.
Este enfoque podría hacer que los detectores de ondas gravitacionales sean más pequeños y más sensibles. En lugar de túneles de vacío gigantes, una instalación compacta del tamaño de una habitación. Esto abriría el camino a una red de instrumentos económicos que podrían captar señales de fusiones de estrellas de neutrones y otros cataclismos en el universo.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.04836
In this work, we propose a novel experimental set-up using charged resonant gravitational wave detectors. We exploit the semi-classical analogue of the Gertsenshtein effect where the gravitational wave acts as an modulator for the optomechanical system. We consider a cavity QED scenario where the Weber bar is placed inside an electromagnetically shielded cavity. We observer that when the gravitational wave falls on the Weber bar, it emits photon which signifies the detection of gravitational waves by the resonant bars. The frequency controlled spontaneous emission scenario will shed a new light on future generation of efficient gravitational wave detector models.
Los primeros detectores de ondas gravitacionales eran realmente cilindros masivos de aluminio que pesaban toneladas: se enfriaban casi hasta el cero absoluto y se escuchaba cómo resonaban.
En la película 'Interstellar', los protagonistas utilizan anomalías gravitacionales para comunicarse a través del tiempo, algo parecido a cómo en el nuevo esquema la onda controla la emisión de los átomos.