The Agenția Spațială Europeană și NASA au dat lumină verde pentru proiectul lor de antenă spațială cu interferometru cu laser (LISA) – un detector gigantic de unde gravitaționale bazat pe spațiu, proiectat să detecteze ondulațiile în spațiu-timp cauzate atunci când uriașele găuri negre din centrul galaxiilor se ciocnesc cu alte obiecte masive.
Detectorul va consta din trei nave spațiale care plutesc la 1,6 milioane de mile (2,5 milioane de kilometri) una de cealaltă, formând un triunghi de lumină laser care poate detecta distorsiunile în spațiu cauzate de impactul zguduitor al universului. stele neutronice și găuri negre.
Interferometrul urmează aceleași principii ca și experimentul LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) existent, la sol, care unde gravitaționale au fost detectate pentru prima dată în 2015. Dar creșterea de milioane de ori a scala LISA îi va permite să detecteze undele gravitaționale de frecvență inferioară, dezvăluind prăbușiri cosmice inaccesibile în prezent pentru LIGO.
„Folosind raze laser pe distanțe de câțiva kilometri, instrumentele de la sol pot detecta undele gravitaționale provenite de la evenimente care implică obiecte de dimensiunea unei stele – cum ar fi exploziile de supernove sau fuziunea stelelor hiper-dense și a găurilor negre de masă stelară. Pentru a extinde frontiera studii gravitaționale trebuie să mergem în spațiu.” Nora Lützgendorfom de știință principal al proiectului LISA, a spus într-o declarație. „Datorită distanței uriașe parcurse de semnalele laser pe LISA și stabilității superbe a instrumentelor sale, vom sonda unde gravitaționale cu frecvențe mai mici decât este posibil pe Pământ, descoperind evenimente de o scară diferită, până în zori. de timp”.
Undele gravitaționale sunt undele de șoc create în spațiu timp atunci când două obiecte extrem de dense – cum ar fi stelele neutronice sau găurile negre – se ciocnesc.
Detectorul LIGO detectează undele gravitaționale prin captarea micilor distorsiuni din țesătura spațiu-timp pe care aceste unde le fac pe măsură ce trec prin Pământ. Detectorul în formă de L are două brațe cu două fascicule laser identice în interior, fiecare lungă de 2,48 mile (4 kilometri).
Când o undă gravitațională se învârte pe țărmurile noastre cosmice, laserul dintr-un braț al detectorului LIGO este comprimat, iar celălalt se extinde, alertând oamenii de știință despre prezența undei. Dar scara mică a acestei deformări (adesea de dimensiunea câtorva miimi de proton sau neutron) înseamnă că detectoarele trebuie să fie incredibil de sensibile – și cu cât acești detectori sunt mai lungi, cu atât devin mai sensibili.
Constelația LISA de trei nave spațiale, a cărei construcție va începe în 2025, va găzdui trei cuburi de aur-platină de dimensiunea unui cub Rubik, care trăgează raze laser una în telescoapele celorlalți la milioane de mile distanță.
Pe măsură ce sateliții urmăresc Pământul pe orbita sa în jurul Soarelui, orice întrerupere minusculă a lungimii căii dintre ei va fi înregistrată de LISA și trimisă înapoi oamenilor de știință. Apoi, cercetătorii vor putea folosi modificările precise ale fiecărui fascicul pentru a triangula de unde provin perturbațiile gravitaționale, îndreptând telescoapele optice spre ele pentru investigații suplimentare.
Și pentru că ondulațiile gravitaționale sunt generate chiar înainte ca obiectele astronomice super-grele să se atingă, LISA va oferi oamenilor de știință luni de avertizare avansată înainte ca o coliziune să fie vizibilă pentru telescoapele optice.
Sensibilitatea fără precedent a detectorului va deschide, de asemenea, o fereastră către unele dintre cele mai slabe ondulații care provin de la evenimentele din epoca zorilor cosmici – consecințele sângeroase ale Big Bang-ului – și va cerceta unele dintre cele ale cosmologiei. cele mai mari și stringente întrebări.
Telescopul, realizat ca parte a unei colaborări între ESA, NASA și oameni de știință internaționali, va fi ridicat la ceruri la bordul unei rachete Ariane 3 în 2035.