Un team di scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha realizzato il laser più puro al mondo.
Il dispositivo, costruito per essere abbastanza portatile da essere utilizzato nello spazio, produce un raggio di luce laser che cambia nel tempo meno di qualsiasi altro laser mai creato. In circostanze normali, i cambiamenti di temperatura e altri fattori ambientali fanno oscillare i raggi laser tra le lunghezze d'onda. I ricercatori lo chiamano "larghezza di linea" e la misurano in hertz, o cicli al secondo. Altri laser di fascia alta in genere raggiungono larghezze di linea comprese tra 1.000 e 10.000 hertz. Questo laser ha una larghezza di linea di soli 20 hertz.
Per raggiungere quell'estrema purezza, i ricercatori hanno usato 2 metri di fibre ottiche che erano già note per produrre luce laser con una larghezza di linea molto bassa. E poi hanno migliorato ancora di più la larghezza della linea facendo sì che il laser controllasse costantemente la sua lunghezza d'onda corrente rispetto alla lunghezza d'onda passata e correggesse eventuali errori che si presentavano.
Questo è un grosso problema, hanno detto i ricercatori, perché l'elevata larghezza di linea è una delle fonti di errore nei dispositivi di precisione che si basano su raggi di luce laser. Un orologio atomico o un rilevatore di onde gravitazionali con un laser a larghezza di linea elevata non può produrre un segnale buono quanto una versione a larghezza di linea ridotta, confondendo i dati prodotti dal dispositivo.
In un articolo pubblicato oggi (31 gennaio) sulla rivista Optica, i ricercatori hanno scritto che il loro dispositivo laser è già "compatto" e "portatile". Ma stanno cercando di miniaturizzarlo ulteriormente, hanno detto in una nota.
Un possibile uso che immaginano? Rivelatori di onde gravitazionali basati nello spazio.
I rilevatori di onde gravitazionali avvertono l'impatto di eventi enormi e lontani sullo spazio-tempo. Quando due buchi neri si scontrano, ad esempio, l'onda d'urto risultante fa increspare lo spazio come una pozza d'acqua colpita da una pietra. Il Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ha rilevato per la prima volta queste increspature nel 2015 in un esperimento vincitore del premio Nobel che si basava sul monitoraggio accurato dei raggi laser. Quando quei raggi cambiarono forma, fu la prova che lo spazio-tempo stesso era stato turbato.
I ricercatori hanno in programma di costruire in orbita rilevatori di onde gravitazionali più grandi e più precisi. E questi scienziati del MIT pensano che i loro laser sarebbero perfetti per il compito.
