In de nieuwe studie hebben wetenschappers een manier gevonden om laserlicht ongelooflijk "schoon" te maken. Ze zorgen ervoor dat het stabiel blijft op bijna dezelfde golflengte.
Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben de schoonste laser ter wereld gemaakt. Het apparaat, uitgevonden voor mobiel gebruik in de ruimte, genereert een laserstraal, die in de loop van de tijd minder verandert dan zijn "collega's".
Onder normale omstandigheden zorgen temperatuurveranderingen en andere omgevingsfactoren ervoor dat laserstralen tussen golflengten oscilleren. Onderzoekers noemen dergelijke shakes "lijnbreedtes", meten ze in Hertz of cycli per seconde. Andere hoogwaardige lasers bereiken doorgaans een lijnbreedte van 1000 - 10000 Hz. De snelheid van de nieuwe laser is echter slechts 20 Hz.
Om een dergelijke ultieme zuiverheid te bereiken, gebruikte het team 2 m optische vezels die laserstraling produceerden met een extreem kleine lijndikte. Vervolgens verbeterden ze de breedte van de lijn, waardoor de laser constant de huidige golflengte kon controleren in vergelijking met de vorige golflengte en de nodige correcties kon aanbrengen. Dit is een belangrijke prestatie, omdat de grote breedte van de lijn wordt beschouwd als een van de bronnen van fouten in precisie-instrumenten, waar de laserstralen worden gebruikt. Atoomklokken of een detector van zwaartekrachtgolven met een laser van grote breedte vervormen eenvoudigweg de echte gegevens.
De onderzoekers merkten de draagbaarheid en compactheid op van het apparaat dat ze maakten. Maar ze proberen een kleiner formaat te bereiken. Het team is van mening dat de uitvinding kan worden gebruikt in gravitatiegolfdetectoren.
Zwaartekrachtsgolfdetectoren leggen de invloed vast van enorme externe gebeurtenissen op ruimtetijd. Wanneer bijvoorbeeld twee zwarte gaten botsen, veroorzaakt de resulterende schokgolf ruimte-oscillaties. Deze rimpel werd voor het eerst opgenomen in 2015 met de hulp van LIGO. Zodra de stralen veranderden, werd het duidelijk dat iets de ruimte-tijd had geschonden.
De onderzoekers zijn van plan grotere en nauwkeurigere detectoren van zwaartekrachtgolven in de ruimte te creëren. Het MIT-team is van mening dat hun lasers ideaal zijn voor deze taak.
