ESA je odobrila izgradnju svemirske gravitaciono-talasne opservatorije LISA

Evropska svemirska agencija i NASA dao je zeleno svjetlo projektu Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - divovskom detektoru kosmičkih gravitacijskih valova dizajniranom da detektuje pulsacije u prostor-vremenu uzrokovane sudarom ogromnih crnih rupa u centrima galaksija s drugim masivnim objektima.

Detektor će se sastojati od tri svemirske letjelice koje će plutati na udaljenosti od 2,5 miliona kilometara, formirajući trougao laserske svjetlosti koji će moći otkriti distorzije u svemiru uzrokovane nasilnim sudarima neutronskih zvijezda i crnih rupa koji razbijaju svemir.

Interferometar radi na istim principima kao i postojeći zemaljski eksperiment LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory), koji je prvi otkrio gravitacijske valove 2015. godine. Ali skaliranje LISA-e do milion puta omogućit će joj da otkrije gravitacijske valove niže frekvencije, otkrivajući kosmičke katastrofe koje su trenutno izvan dosega LIGO-a.

“Koristeći laserske zrake na udaljenosti od nekoliko kilometara, zemaljski instrumenti mogu otkriti gravitacijske valove koji potiču iz događaja koji uključuju objekte veličine zvijezda – kao što su eksplozije supernove ili spajanja supergustih zvijezda i crnih rupa zvjezdane mase. Da bismo proširili granice istraživanja gravitacije, moramo otići u svemir", rekla je Nora Lützgendorf, vodeći naučnik LISA-e. "Zahvaljujući ogromnoj udaljenosti koju smo prešli tokom leta, uspjeli smo pomjeriti granice gravitacije. "Zahvaljujući ogromnoj udaljenosti koju pokrivaju laserski signali LISA-e i izvanrednoj stabilnosti njenih instrumenata, istraživaćemo gravitacione talase na nižim frekvencijama nego što je to moguće na Zemlji, otkrivajući događaje u drugačijem obimu, sve do zore vremena."

Gravitacioni talasi su udarni talasi koji se javljaju u prostor-vremenu kada se sudare dva izuzetno gusta objekta, kao što su neutronske zvezde ili crne rupe.

LIGO detektor detektuje gravitacione talase tako što hvata sitne distorzije u tkivu prostor-vremena koje ovi talasi stvaraju dok prolaze kroz Zemlju. Detektor u obliku slova L ima dva kraka sa dva identična laserska snopa unutra, svaki dugačak 4 km.

Kada gravitacioni talas udari u naše kosmičke obale, laser u jednoj ruci LIGO detektora se skuplja i širi u drugoj, upozoravajući naučnike na prisustvo talasa. Ali mala skala ovog izobličenja (često nekoliko hiljaditih delova protona ili neutrona) znači da detektori moraju biti neverovatno osetljivi – i što su ovi detektori duži, postaju osetljiviji.

Konstelacija od tri svemirske letjelice LISA, čija bi izgradnja trebala početi 2025. godine, sadržavat će tri zlatno-platinaste kocke veličine Rubikove kocke koje će ispaljivati ​​laserske zrake na teleskope međusobno udaljene milionima kilometara.

Kako sateliti prate Zemlju u njenoj orbiti oko Sunca, LISA će registrovati sve manje perturbacije u dužini putanje između njih i poslati ih naučnicima. Istraživači će tada moći koristiti precizne promjene u svakom snopu kako bi triangulirali kako bi utvrdili odakle dolaze gravitacijske perturbacije i usmjerili optičke teleskope na njih radi daljeg istraživanja.

Budući da se gravitacijske pulsacije stvaraju čak i prije sudara supermasivnih astronomskih objekata, LISA će dati naučnike rano upozorenje nekoliko mjeseci prije nego što sudar postane vidljiv optičkim teleskopima.

Neviđena osjetljivost detektora također će pružiti prozor u najslabije pulsacije koje su rezultat kosmičkih događaja zore – krvavih posljedica Velikog praska – i odgovoriti na neka od najvećih i najhitnijih pitanja kosmologije.

Teleskop, nastao kao dio saradnje ESA-e, NASA-e i međunarodnih naučnika, bit će podignut u nebo na raketi Ariane 3 2035. godine.

Pročitajte također:

• Hassell i ESA su pokazali inovativni osnovni koncept za površinu Mjeseca
• ESA-ino lansirno vozilo Ariane 6 prošlo je kritični test motora