ESA одобри изграждането на обсерваторията за космически гравитационни вълни LISA

Европейската космическа агенция и НАСА даде зелена светлина на проекта Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - гигантски детектор на космически гравитационни вълни, предназначен да открива пулсации в пространство-времето, причинени от сблъсъка на огромни черни дупки в центровете на галактиките с други масивни обекти.

Детекторът ще се състои от три космически кораба, плаващи на 2,5 милиона километра един от друг, образувайки триъгълник от лазерна светлина, който ще може да открива изкривявания в космоса, причинени от жестоки, разтърсващи вселената сблъсъци на неутронни звезди и черни дупки.

Интерферометърът работи на същите принципи като съществуващия наземен експеримент LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory), който за пръв път откри гравитационни вълни през 2015 г. Но мащабирането на LISA до милион пъти ще му позволи да открива по-нискочестотни гравитационни вълни, разкривайки космически катастрофи, които в момента са извън обсега на LIGO.

„Използвайки лазерни лъчи на разстояния от няколко километра, наземните инструменти могат да открият гравитационни вълни, произтичащи от събития, включващи обекти със звездни размери – като експлозии на свръхнови или сливания на свръхплътни звезди и черни дупки със звездна маса. За да разширим границите на гравитационното изследване, трябва да отидем в космоса", каза Нора Лютцгендорф, водещ учен на LISA. „Благодарение на огромното разстояние, изминато по време на полета, успяхме да надхвърлим границите на гравитацията. „Благодарение на огромното разстояние, покрито от лазерните сигнали на LISA, и забележителната стабилност на неговите инструменти, ние ще изследваме гравитационни вълни с по-ниски честоти от възможните на Земята, разкривайки събития в различен мащаб, до зората на времето.“

Гравитационните вълни са ударни вълни, които възникват в пространство-времето, когато два изключително плътни обекта се сблъскат, като неутронни звезди или черни дупки.

Детекторът LIGO открива гравитационни вълни, като улавя малките изкривявания в тъканта на пространство-времето, които тези вълни създават, докато преминават през Земята. Г-образният детектор има две рамена с два еднакви лазерни лъча вътре, всеки с дължина 4 км.

Когато гравитационна вълна удари нашите космически брегове, лазер в едното рамо на детектора LIGO се свива и разширява в другото, предупреждавайки учените за присъствието на вълната. Но малкият мащаб на това изкривяване (често няколко хилядни от протона или неутрона по размер) означава, че детекторите трябва да бъдат невероятно чувствителни – и колкото по-дълги са тези детектори, толкова по-чувствителни стават.

Съзвездието от три космически кораба LISA, което трябва да започне да се строи през 2025 г., ще съдържа три златно-платинени кубчета с размерите на кубче на Рубик, които ще изстрелват лазерни лъчи един към друг в телескопите на милиони километри.

Тъй като сателитите следват Земята в нейната орбита около Слънцето, всички леки смущения в дължината на пътя между тях ще бъдат регистрирани от LISA и изпратени обратно на учените. След това изследователите ще могат да използват точните промени във всеки лъч, за да триангулират, за да определят откъде идват гравитационните смущения и да насочат към тях оптични телескопи за по-нататъшно изследване.

Тъй като гравитационните пулсации се генерират дори преди свръхмасивни астрономически обекти да се сблъскат, LISA ще даде на учените ранно предупреждение няколко месеца преди сблъсъкът да стане видим за оптичните телескопи.

Безпрецедентната чувствителност на детектора също така ще предостави прозорец към най-слабите пулсации, произтичащи от събития в космическата заря – кървавите последици от Големия взрив – и ще отговори на някои от най-големите и неотложни въпроси на космологията.

Телескопът, създаден като част от сътрудничеството между ESA, NASA и международни учени, ще бъде издигнат в небето на борда на ракетата Ariane 3 през 2035 г.

Прочетете също:

• Hassell и ESA показаха иновативна базова концепция за лунната повърхност
• Ракетата носител Ariane 6 на ESA премина критичен тест на двигателя