Ученые представили новый метод измерения гравитационных волн в расширяющейся Вселенной. Разработка основана на использовании детекторов и позволяет точнее отделять реальные сигналы от эффектов, связанных с математическим описанием пространства-времени.
Гравитационные волны представляют собой небольшие искажения пространства-времени. После их первого прямого обнаружения в 2015 году исследователи научились анализировать сигналы от таких явлений, как слияние черных дыр. Однако при изучении Вселенной в целом задача усложняется, поскольку само пространство постоянно расширяется, а материя распределена неравномерно.
Как отмечается в исследовании, ученые из Института теоретической физики Университета Лейбница в Ганновере разработали подход, основанный на том, что способен зафиксировать реальный детектор. В модели используются две свободно падающие пробные массы или атомные часы, соединенные световым лучом. Проходящая гравитационная волна может изменять время прохождения света между ними, что проявляется в виде измеримого сдвига частоты или времени.
По словам ведущего автора работы Гильема Доменека, новый метод позволяет рассчитывать наблюдаемые величины в расширяющемся пространстве-времени и отделять измеряемые эффекты от особенностей математических моделей. Это должно повысить точность теоретических прогнозов для будущих экспериментов.
Исследователи считают, что разработка поможет сблизить теоретические расчеты и реальные наблюдения. Метод может использоваться при поиске первичных гравитационных волн, а также в проектах с пульсарными синхронизационными массивами и космической обсерваторией LISA.