Hai să mergem LISA –

Un detector de unde gravitaționale în spațiu va fi sensibil la fenomene neexplorate.

Imagine a trei nave spațiale cu linii roșii care le conectează.

Mărește / Proiectul LISA va consta din trei nave spațiale într-o configurație triunghiulară, schimbând lasere.

Joi, Comitetul pentru Programul Științific al Agenției Spațiale Europene a dat voie la antena spațială cu interferometru laser sau Proiectul LISA. Acest lucru ar însemna că construcția celor trei nave spațiale ale misiunii ar putea începe încă de peste un an. În timp ce interferometrul ar urma aceleași principii de bază ca experimentul LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) de la sol, care a detectat pentru prima dată undele gravitaționale, hardware-ul ar fi plasat la o distanță de 2,5 milioane de kilometri, făcându-l sensibil la o gamă complet nouă de astronomie. fenomene.

Tehnologie dovedită

Detectoarele de unde gravitaționale existente se bazează pe lasere care sări înainte și înapoi între oglinzile îndepărtate înainte de a le recombina pentru a produce un model de interferență. Orice modifică poziția oglinzilor – de la zgomotul unui camion mare până la trecerea undelor gravitaționale – va schimba modelul de interferență. Deținerea de detectoare în locuri îndepărtate ne ajută să eliminăm cazurile de zgomot local, permițându-ne să detectăm evenimente astronomice.

Detectoarele pe care le-am construit pe Pământ au captat cu succes undele gravitaționale generate de fuziunea unor obiecte compacte, cum ar fi stelele neutronice și găurile negre. Dar dimensiunea lor relativ compactă înseamnă că pot capta doar unde gravitaționale de înaltă frecvență, care sunt produse doar în ultimele câteva secunde înainte ca fuziunea să aibă loc.

Pentru a captura mai mult proces, trebuie să detectăm undele gravitaționale de joasă frecvență. Și asta înseamnă o distanță mult mai mare între oglinzile interferometrului și o evadare din zgomotul seismic al Pământului. Înseamnă să mergi în spațiu.

Designul LISA constă dintr-o înveliș exterioară a unei nave spațiale care absoarbe împingerea prafului și a razelor cosmice care străbat sistemul nostru solar și alimentează un laser suficient de puternic pentru a ajunge la 2,5 milioane de kilometri. Acesta va găzdui, de asemenea, un telescop pentru a focaliza lumina laser care intră, care se va răspândi din fasciculul său normal normal pe aceste distanțe. Plutind liber în interior este o masă care, izolată de restul Universului, ar trebui să ofere o platformă stabilă pentru a detecta orice modificări ale laserului. Trei nave spațiale urmăresc Pământul pe orbita sa în jurul Soarelui, fiecare trimițând lasere către alte două într-o configurație triunghiulară.

Poate suna ca o ficțiune științifico-fantastică, dar ESA a trimis deja o misiune de descoperire în spațiu pentru a testa tehnologia. Și a funcționat De 20 de ori mai bine decât era planificat, oferind de trei ori sensibilitatea necesară pentru ca LISA să funcționeze. Deci nu există niciun punct de lipire evident.

Devin supermasiv

Odată ce ajunge în spațiu, ar trebui să detecteze imediat coliziunile iminente care au dus la detectări LIGO. Dar le va identifica cu un an întreg înainte și ne va permite să urmărim unde se ating orizonturile evenimentului. Acest lucru ne-ar permite să urmărim fizica interacțiunilor lor în timp și să îndreptăm potențial telescoapele optice în direcția corectă înaintea coliziunilor, astfel încât să putem determina dacă oricare dintre aceste evenimente produce radiații. (Acest lucru ne poate permite să atribuim cauze unor clase de evenimente pe care le-am detectat deja prin intermediul fotonilor.)

Dar asta este doar o parte din beneficiu. Datorită dimensiunii lor mult mai mari, fuziunile supermasive ale găurilor negre sunt detectabile doar la frecvențe mai mici. Deoarece se așteaptă ca acestea să se întâmple în urma multor fuziuni de galaxii, se speră că le vom putea captura.

Poate cea mai interesantă perspectivă este că LISA ar putea detecta fluctuațiile gravitaționale timpurii formate imediat după Big Bang. Aceasta are potențialul de a oferi o nouă viziune asupra istoriei celei mai vechi a Universului, una care este complet independentă de fundalul cosmic cu microunde.

Acum că vă am pe toți la fel de încântați ca și mine, regret să vă informez că data de lansare nu este planificată până în 2034. Așadar, stați acolo un deceniu – vă promit că va merita.

×