وافقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) على بناء مرصد موجات الجاذبية الفضائية (LISA).

وكالة الفضاء الأوروبية و وكالة ناسا أعطى الضوء الأخضر لمشروع هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA) - وهو كاشف موجات الجاذبية الكونية العملاق مصمم لاكتشاف النبضات في الزمكان الناتجة عن اصطدام الثقوب السوداء الضخمة في مراكز المجرات بأجسام ضخمة أخرى.

وسيتكون الكاشف من ثلاث مركبات فضائية تطفو على مسافة 2,5 مليون كيلومتر، لتشكل مثلثًا من ضوء الليزر سيكون قادرًا على اكتشاف التشوهات في الفضاء الناجمة عن الاصطدامات العنيفة التي تهز الكون بين النجوم النيوترونية والثقوب السوداء.

يعمل مقياس التداخل على نفس المبادئ التي تعمل بها تجربة LIGO الأرضية (مرصد موجات الجاذبية التداخلية بالليزر)، والتي اكتشفت موجات الجاذبية لأول مرة في عام 2015. لكن توسيع نطاق "ليزا" بما يصل إلى مليون مرة سيسمح له باكتشاف موجات الجاذبية ذات التردد المنخفض، مما يكشف عن كوارث كونية بعيدة عن متناول "ليجو" حاليًا.

"باستخدام أشعة الليزر على مسافات عدة كيلومترات، يمكن للأجهزة الأرضية اكتشاف موجات الجاذبية الناشئة عن الأحداث التي تنطوي على أجسام ذات حجم نجمي - مثل انفجارات المستعرات الأعظم أو اندماج النجوم فائقة الكثافة والثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية. قالت نورا لوتزجيندورف، العالمة الرئيسية في LISA: "لتوسيع حدود أبحاث الجاذبية، علينا أن نذهب إلى الفضاء". وأضافت: "بفضل المسافة الهائلة التي قطعناها أثناء الرحلة، تمكنا من تجاوز حدود الجاذبية. "بفضل المسافة الهائلة التي تغطيها إشارات الليزر الخاصة بـ LISA والاستقرار الملحوظ لأجهزتها، سوف نستكشف موجات الجاذبية بترددات أقل من تلك الممكنة على الأرض، ونكشف عن الأحداث على نطاق مختلف، حتى فجر التاريخ."

موجات الجاذبية هي موجات صدمية تحدث في الزمكان عندما يصطدم جسمان كثيفان للغاية، مثل النجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء.

يكتشف كاشف LIGO موجات الجاذبية عن طريق التقاط التشوهات الصغيرة في نسيج الزمكان التي تحدثها هذه الموجات أثناء مرورها عبر الأرض. يحتوي الكاشف على شكل حرف L على ذراعين بداخلهما شعاعان ليزر متماثلان يبلغ طول كل منهما 4 كيلومترات.

عندما تضرب موجة الجاذبية شواطئنا الكونية، ينقبض الليزر الموجود في إحدى ذراعي كاشف LIGO ويتوسع في الذراع الأخرى، لتنبيه العلماء إلى وجود الموجة. لكن الحجم الصغير لهذا التشوه (غالبًا بضعة أجزاء من الألف من البروتون أو النيوترون) يعني أن أجهزة الكشف يجب أن تكون حساسة بشكل لا يصدق - وكلما طالت مدة هذه الكاشفات، أصبحت أكثر حساسية.

ستحتوي كوكبة المركبات الفضائية الثلاث LISA، والتي من المقرر أن يبدأ بناؤها في عام 2025، على ثلاثة مكعبات من الذهب والبلاتين بحجم مكعب روبيك والتي ستطلق أشعة الليزر على التلسكوبات الخاصة ببعضها البعض على بعد ملايين الكيلومترات.

وبينما تتبع الأقمار الصناعية الأرض في مدارها حول الشمس، سيتم تسجيل أي اضطرابات طفيفة في طول المسار بينهما بواسطة LISA وإرسالها مرة أخرى إلى العلماء. سيتمكن الباحثون بعد ذلك من استخدام التغييرات الدقيقة في كل حزمة للتثليث لتحديد مصدر اضطرابات الجاذبية وتوجيه التلسكوبات البصرية إليها لمزيد من التحقيق.

ونظرًا لأن نبضات الجاذبية تتولد حتى قبل اصطدام الأجسام الفلكية فائقة الكتلة، فإن LISA سيعطي العلماء تحذيرًا مبكرًا قبل عدة أشهر من أن يصبح الاصطدام مرئيًا للتلسكوبات البصرية.

ستوفر حساسية الكاشف غير المسبوقة أيضًا نافذة على النبضات الخافتة الناتجة عن أحداث الفجر الكوني -الآثار الدموية للانفجار الكبير- والإجابة على بعض الأسئلة الأكبر والأكثر إلحاحًا في علم الكون.

سيتم رفع التلسكوب، الذي تم إنشاؤه كجزء من التعاون بين وكالة الفضاء الأوروبية وناسا وعلماء دوليين، إلى السماء على متن صاروخ آريان 3 في عام 2035.

اقرأ أيضا:

• أظهر هاسل ووكالة الفضاء الأوروبية مفهومًا أساسيًا مبتكرًا لسطح القمر
• اجتازت مركبة الإطلاق Ariane 6 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية اختبارًا حاسمًا للمحرك