據(jù)外媒報(bào)道,一種新型引力波探測(cè)器,它能發(fā)現(xiàn)大爆炸后網(wǎng)球大小的黑洞。UNamur的天體物理學(xué)家Fuzfa教授說(shuō)道:“探測(cè)原始黑洞為理解宇宙起源提供了新的視角,因?yàn)檫@些仍是假設(shè)的黑洞,它們被認(rèn)為是在大爆炸后的幾分之一秒內(nèi)形成的。 它們的研究對(duì)理論物理學(xué)和宇宙學(xué)的研究具有極大的興趣,因?yàn)樗鼈兛梢悦黠@地解釋宇宙中暗物質(zhì)的起源。”
據(jù)了解,由其領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)剛剛開(kāi)發(fā)了這種類(lèi)型的探測(cè)器的應(yīng)用以觀察“小”的原始黑洞。他們的研究結(jié)果日前已發(fā)表在《Physical Review D》上。“直到今天,這些原始黑洞仍是假設(shè)的,因?yàn)楹茈y區(qū)分由恒星核心內(nèi)爆產(chǎn)生的黑洞和原始黑洞。如果能夠觀測(cè)較小的黑洞也就是行星的質(zhì)量但只有幾厘米大小的黑洞,情況就會(huì)有所不同,”研究團(tuán)隊(duì)說(shuō)。他們繼續(xù)說(shuō)道:“我們正在為實(shí)驗(yàn)人員提供一種可以通過(guò)捕捉它們合并時(shí)發(fā)出的引力波來(lái)探測(cè)它們的設(shè)備,這種引力波的頻率比目前可用的要高得多。”
但技巧是什么呢?一個(gè)引力波“天線” 是由一個(gè)特定的金屬腔組成,并適當(dāng)?shù)亟胍粋€(gè)強(qiáng)大的外部磁場(chǎng)中。當(dāng)引力波穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí),會(huì)在腔內(nèi)產(chǎn)生電磁波。在某種程度上,引力波會(huì)使空腔產(chǎn)生“嘶嘶”聲(共振),不是用聲音而是用微波。
這種設(shè)備只有幾米大小,但卻足以探測(cè)距離地球數(shù)百萬(wàn)光年的原始小黑洞的融合。它比幾公里長(zhǎng)的常用探測(cè)器像LIGO、Virgo和KAGRA干涉儀要緊湊得多。這種探測(cè)方法使得它對(duì)非常高頻的引力波(100 MHz的量級(jí),而LIGO / Virgo / Kagra的引力波只有10-1000 Hz)非常敏感,而這些引力波不是由聚變、中子星或恒星黑洞等普通天體物理源產(chǎn)生。
另一方面,它是探測(cè)小黑洞的理想工具,行星的質(zhì)量和大小從一個(gè)小球變成了一個(gè)網(wǎng)球。“我們的探測(cè)器方案結(jié)合了已掌握的和日常生活中的技術(shù)如微波爐中的磁控管、核磁共振磁體和無(wú)線電天線。但不要馬上把你的家用電器拆開(kāi)就開(kāi)始冒險(xiǎn):先讀讀我們的文章,然后訂購(gòu)你的設(shè)備,弄明白這個(gè)設(shè)備以及輸出的信號(hào),”研究人員笑著說(shuō)道。
這項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)雖然目前還處于先進(jìn)的理論建模階段,但已經(jīng)具備了進(jìn)入更具體階段的所有必要要素,即原型的構(gòu)建。無(wú)論如何,它為我們宇宙起源的基礎(chǔ)研究鋪平了道路。除了原始黑洞,這種類(lèi)型的探測(cè)器還可以直接觀測(cè)大爆炸時(shí)發(fā)射的引力波從而探測(cè)到比在粒子加速器中實(shí)現(xiàn)的能量更高的物理。