Adaptive Optik verbessert Gravitationswellendetektion

Ein Team der University of California, Riverside, unter der Leitung von Jonathan Richardson, hat eine neuartige optische Technologie vorgestellt, die Gravitationswellenobservatorien wie LIGO deutlich verbessern soll. Der Durchbruch, der in einem am 16. Februar [US] veröffentlichten Forschungsartikel detailliert beschrieben wird, behebt eine kritische Einschränkung: Verzerrungen in den Spiegeln von LIGO, die durch erhöhte Laserleistung verursacht werden. LIGO, bestehend aus zwei 4 Kilometer langen Laserinterferometern in Washington State und Louisiana, detektiert Gravitationswellen – Kräuselungen in der Raumzeit, die durch die Beschleunigung massereicher Objekte verursacht werden. Diese Wellen bieten eine neue Perspektive auf das Universum und ergänzen elektromagnetische Beobachtungen. Um weiter in die kosmische Zeit zurückzublicken, benötigen Projekte wie Cosmic Explorer, ein geplantes 40-Kilometer-Observatorium, eine Laserleistung von über 1 Megawatt. Die neue Technologie verwendet einen rauscharmen, hochauflösenden adaptiven Optikansatz, um Spiegelverzerrungen zu korrigieren. Durch die Projektion korrigierender Infrarotstrahlung auf die Spiegel ermöglicht das Instrument, ein Prototyp, der nicht-bildgebende optische Prinzipien verwendet, eine höhere Laserleistung innerhalb der Interferometer. Dieser Fortschritt ist entscheidend für Detektoren der nächsten Generation und verspricht, grundlegende Fragen zur Expansionsrate des Universums und zur Natur Schwarzer Löcher zu beantworten. Die verbesserte Präzision bei der Messung der Dynamik Schwarzer Löcher wird rigorose Tests der allgemeinen Relativitätstheorie und alternativer Theorien ermöglichen.