Атомные часы систем GPS помогут обнаружить экзотические сверхлегкие поля

Атомные часы систем GPS помогут обнаружить экзотические сверхлегкие поля

Атомные часы систем GPS помогут обнаружить экзотические сверхлегкие поля

Команда физиков из США, Польши и Германии во главе с Коннером Дэйли (Conner Dailey) из Университета Невады в Рино, США, предлагает использовать сети квантовых датчиков, таких как атомные часы сети датчиков системы GPS или датчики коллаборации Gnome (сети экранированных атомных магнитометров, состоящей из 13 станций, размещенных на территории 4 континентов – каждый из которых оснащен магнитометром, имеющим субпикотесловую чувствительность), для регистрации экзотических сверхлегких полей (ultralight fields, ELDs). В своей работе группа приводит теоретические расчеты, позволяющие спрогнозировать типы сигналов, которые могут быть связаны с ELD полями, и осуществить их обнаружение.

2

На протяжении последних нескольких лет значительное развитие получила многоканальная астрономия, представляющая собой ценный инструмент для изучения сигналов, указывающих на определенные астрофизические события, такие как объединяющиеся черные дыры, в ходе которых высвобождается энергия в форме излучения, распространяющегося далеко в космическом пространстве. Многоканальная астрономия предполагает использование телескопов нескольких различных типов для наблюдений одного источника с целью зарегистрировать несколько различных сигналов, связанных с одним астрономическим событием.

В этой новой работе исследователи отмечают, что изучение таких сигналов позволяет физикам протестировать множество интересных гипотез, и одна из таких гипотез предполагает существование экзотических полей, переносчиками взаимодействий в которых являются легкие кванты. Для подтверждения этого смелого предположения требуются физические доказательства, которые могут быть обнаружены, согласно работе, при помощи существующих сетей квантовых датчиков. Расчеты, проведенные командой Дэйли, показывают, что скорости гравитационно-волновых источников, расстояния до них, задержка и амплитуда сигналов могут иметь значения, входящие в диапазон, в котором способны работать существующие системы, такие как атомные часы системы GPS или сеть Gnome. Таким образом, физики показывают, что такие системы могут работать как телескоп ELF, обладая способностью обнаруживать широкий спектр различных вспышек, связанных с ELD полями.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Источник