Ловцы дрожи: как поймать гравитационную волну сверхвысокой частоты экспресс
Гитарная струна, задетая пальцем, дрожит — и воздух вокруг неё передаёт дрожь в ухо. Пространство-время дрожит иначе: когда в нём проходит гравитационная волна, оно слегка растягивается и сжимается. Заметить такую дрожь на частотах от 10 килогерц до 100 мегагерц — задача, для которой строят детекторы нового типа.
В основе — сверхпроводящая радиочастотная полость. Это металлический «резонатор», в котором электромагнитное поле колеблется очень стабильно. Гравитационная волна, проходя сквозь полость, меняет её границы — чуть-чуть, на доли размера атомного ядра. Поле отзывается на это изменение, и по сдвигу частоты можно понять, что волна пришла. Но чтобы услышать такой шёпот, нужна тишина: полость охлаждают до 1,8 кельвина и защищают от сейсмических вибраций.
Такие детекторы разместят в DESY и Fermilab. Они откроют окно в диапазон, куда не заглядывали LIGO и Virgo. Если высокочастотные гравитационные волны существуют, их источником могут быть экзотические события — например, столкновения крошечных чёрных дыр или процессы в ранней Вселенной.
При температуре 1,8 кельвина сверхпроводящие полости почти не теряют энергию: поле внутри может «звенеть» миллиарды раз, прежде чем затихнет.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетный сигнал ловят с помощью сети радиотелескопов; здесь же человечество пытается услышать сам фон Вселенной.