Uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) produziu o laser mais puro do mundo.
O dispositivo, construído para ser portátil o suficiente para uso no espaço, produz um feixe de luz laser que muda menos com o tempo do que qualquer outro laser já criado. Sob circunstâncias normais, mudanças de temperatura e outros fatores ambientais fazem com que os raios laser oscilem entre os comprimentos de onda. Os pesquisadores chamam isso de "largura de linha" e medem em hertz, ou ciclos por segundo. Outros lasers de ponta geralmente atingem larguras de linha entre 1.000 e 10.000 hertz. Este laser tem uma largura de linha de apenas 20 hertz.
Para alcançar essa extrema pureza, os pesquisadores usaram 2 metros de fibras ópticas que já eram conhecidas por produzir luz laser com largura de linha muito baixa. E então eles melhoraram ainda mais a largura da linha, fazendo com que o laser verifique constantemente seu comprimento de onda atual em relação ao seu comprimento de onda passado e corrija os erros que surgirem.
Isso é muito importante, disseram os pesquisadores, porque a alta largura de linha é uma das fontes de erro em dispositivos de precisão que dependem dos raios de luz do laser. Um relógio atômico ou um detector de ondas gravitacionais com um laser de largura de linha alta não podem produzir um sinal tão bom quanto uma versão de largura de linha baixa, atrapalhando os dados que o dispositivo produz.
Em um artigo publicado hoje (31 de janeiro) na revista Optica, os pesquisadores escreveram que seu dispositivo a laser já é "compacto" e "portátil". Mas eles estão tentando miniaturizar ainda mais, disseram em comunicado.
Um possível uso que eles imaginam? Detectores de ondas gravitacionais baseados no espaço.
Os detectores de ondas gravitacionais sentem o impacto de eventos maciços e distantes no espaço-tempo. Quando dois buracos negros colidem, por exemplo, a onda de choque resultante faz o espaço ondular como uma poça de água atingida por uma pedra. O Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO) detectou essas ondulações pela primeira vez em 2015 em um experimento vencedor do Prêmio Nobel que contava com o monitoramento cuidadoso dos raios laser. Quando esses raios mudaram de forma, ficou evidente que o próprio espaço-tempo havia sido perturbado.
Os pesquisadores planejam construir detectores de ondas gravitacionais maiores e mais precisos em órbita. E esses cientistas do MIT acham que seus lasers seriam perfeitos para a tarefa.
