L'innovazione nei rilevatori di onde gravitazionali potrebbe aiutare a svelare i segreti cosmici

Di University of the West of Scotland9 giugno 2023

Un progresso significativo nella tecnologia dei film sottili ha il potenziale per migliorare la sensibilità dei rilevatori di onde gravitazionali, facilitando una comprensione più profonda dell’universo. La nuova tecnica è stata sviluppata presso l'Institute of Thin Films, Sensors and Imaging dell'UWS e prevede la produzione di film sottili con rumore termico ridotto, migliorando la loro capacità di rilevamento.

I ricercatori hanno sviluppato una tecnologia a film sottile che migliora la sensibilità del rilevatore di onde gravitazionali. Questa svolta promette di approfondire la nostra comprensione dell’universo, ampliando il raggio di rilevamento degli eventi cosmici, e potrebbe portare benefici a dispositivi ad alta precisione come gli orologi atomici e i computer quantistici.

New frontiers in the study of the universe – and gravitational wavesGravitational waves are distortions or ripples in the fabric of space and time. They were first detected in 2015 by the Advanced LIGO detectors and are produced by catastrophic events such as colliding black holes, supernovae, or merging neutron stars." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">onde gravitazionali – sono state scoperte in seguito a una scoperta svolta dai ricercatori dell’Università della Scozia occidentale (UWS).

Lo sviluppo rivoluzionario della tecnologia a film sottile promette di migliorare la sensibilità degli attuali e futuri rilevatori di onde gravitazionali. Sviluppata da accademici dell’Institute of Thin Films, Sensors and Imaging (ITFSI) dell’UWS, l’innovazione potrebbe migliorare la comprensione della natura dell’universo.

Le onde gravitazionali, previste per la prima volta dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein, sono increspature nel tessuto dello spaziotempo causate dagli eventi più energetici del cosmo, come le fusioni di buchi neri e le collisioni di stelle di neutroni. Il rilevamento e lo studio di queste onde fornisce preziose informazioni sulla natura fondamentale dell’universo.

Il dottor Carlos Garcia Nuñez, docente senior presso la Scuola di Informatica, Ingegneria e Scienze Fisiche (CEPS), ha dichiarato: "All'Istituto di film sottili, sensori e imaging, stiamo lavorando duramente per superare i limiti dei materiali a film sottile, esplorando nuovi tecniche per depositarle, controllandone le proprietà al fine di soddisfare i requisiti della tecnologia di rilevamento attuale e futura per la rilevazione delle onde gravitazionali."

"Lo sviluppo di specchi ad alta riflessione e basso rumore termico apre un'ampia gamma di applicazioni, che spaziano dal rilevamento delle onde gravitazionali derivanti da eventi cosmologici allo sviluppo di computer quantistici."

La tecnica utilizzata in questo lavoro – originariamente sviluppata e brevettata dal professor Des Gibson, direttore dell’Istituto di film sottili, sensori e imaging dell’UWS – potrebbe consentire la produzione di film sottili che raggiungono bassi livelli di “rumore termico”. La riduzione di questo tipo di rumore nei rivestimenti degli specchi è essenziale per aumentare la sensibilità degli attuali rilevatori di onde gravitazionali – consentendo la rilevazione di una gamma più ampia di eventi cosmologici – e potrebbe essere utilizzata per migliorare altri dispositivi ad alta precisione, come gli orologi atomici o computer quantistici.

Il professor Gibson ha dichiarato: “Siamo entusiasti di svelare questa tecnologia all’avanguardia a film sottile per il rilevamento delle onde gravitazionali. Questa svolta rappresenta un significativo passo avanti nella nostra capacità di esplorare l’universo e svelare i suoi segreti attraverso lo studio delle onde gravitazionali. il progresso accelererà il progresso scientifico in questo campo e aprirà nuove strade alla scoperta."

"La tecnologia a film sottile dell'UWS è già stata sottoposta a numerosi test e validazioni in collaborazione con rinomati scienziati e istituti di ricerca. I risultati sono stati accolti con grande entusiasmo, alimentando l'attesa per il suo futuro impatto nel campo dell'astronomia delle onde gravitazionali. La tecnologia di deposizione del rivestimento è in fase di sviluppo commercializzato dalla società spinout della UWS, Albasense Ltd."