Los científicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) han encontrado una manera de detectar mejor todas las colisiones de agujeros negros de masa estelar en el universo.

Los agujeros negros de masa estelar se forman por el colapso gravitacional de una estrella. Sus colisiones son algunos de los eventos más violentos del universo, creando ondas gravitacionales u ondulaciones en el espacio-tiempo.

Estas ondas son minúsculas y se detectan mediante interferómetros láser. Hasta ahora, muchas señales han sido ahogadas por el llamado ruido cuántico en la luz láser que empuja los espejos del interferómetro láser, haciendo que las mediciones sean borrosas o imprecisas.

El nuevo método de los investigadores, llamado "apretar, "amortigua el ruido cuántico haciendo que las mediciones sean más precisas, con los hallazgos publicados en Fotónica de la naturaleza .

El avance será fundamental para los detectores de próxima generación, que se espera que estén en línea en los próximos 20 años.

Uno de los investigadores involucrados, Dr. Robert Ward, dijo que se estaban preparando más experimentos para confirmar la prueba de concepto del equipo para un nuevo dispositivo para amortiguar el efecto del ruido cuántico.

"Los detectores utilizan partículas de luz llamadas fotones de un rayo láser para detectar el cambio de posición de espejos muy separados, "dijo el Dr. Ward, de la Escuela de Investigación de Física de ANU y el Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav).

"Sin embargo, los detectores son tan sensibles que solo la variabilidad cuántica aleatoria en el número de fotones puede perturbar los espejos lo suficiente como para enmascarar el movimiento inducido por las ondas ".

Los investigadores han demostrado que apretar reduce esta variabilidad, haciendo que los detectores sean más sensibles.

Los detectores del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser avanzado (LIGO) en los Estados Unidos y el detector del Observatorio Gravitacional Europeo en Italia llamado Virgo han detectado la fusión de dos agujeros negros, la colisión de dos estrellas de neutrones y posiblemente también un agujero negro devorando una estrella de neutrones.

ANU juega un papel principal en la asociación de Australia con LIGO. Otros miembros del equipo del exprimidor cuántico incluyen al profesor David McClelland, Doctor. el erudito Min Jet Yap y el Dr. Bram Slagmolen.

"Los 'exprimidores cuánticos' que diseñamos en ANU junto con otras actualizaciones para los detectores LIGO actuales han mejorado enormemente sus capacidades de detección, "Dijo el Dr. Slagmolen.

Yap dijo que el último experimento demuestra que los científicos pueden cancelar otros ruidos cuánticos que pueden afectar las capacidades de detección de los detectores.

"Los detectores LIGO de nueva generación tendrán la capacidad de detectar cada golpe de agujero negro en el universo en cualquier momento dado, " él dijo.

El equipo de LIGO planea diseñar y construir los exprimidores cuánticos mejorados en los próximos años. Los nuevos dispositivos podrían adaptarse a los detectores LIGO actuales, permitiendo a los científicos detectar muchos más eventos violentos mucho más en el universo.