ESA schválila výstavbu vesmírné gravitační observatoře LISA

Evropská kosmická agentura a NASA dal zelenou projektu Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - obřímu detektoru kosmických gravitačních vln, který byl navržen k detekci pulsací v časoprostoru způsobených srážkou obrovských černých děr v centrech galaxií s jinými hmotnými objekty.

Detektor se bude skládat ze tří kosmických lodí vznášejících se 2,5 milionu kilometrů od sebe a tvořících trojúhelník laserového světla, který bude schopen detekovat deformace ve vesmíru způsobené prudkými srážkami neutronových hvězd a černých děr, které rozbíjejí vesmír.

Interferometr funguje na stejných principech jako stávající pozemní experiment LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory), který poprvé detekoval gravitační vlny v roce 2015. Ale zvětšení LISA až na milionkrát jí umožní detekovat gravitační vlny s nižší frekvencí a odhalit kosmické katastrofy, které jsou momentálně mimo dosah LIGO.

„Pozemní přístroje mohou pomocí laserových paprsků na vzdálenost několika kilometrů detekovat gravitační vlny pocházející z událostí zahrnujících objekty hvězdné velikosti – jako jsou výbuchy supernov nebo sloučení superhustých hvězd a černých děr s hvězdnou hmotností. Abychom rozšířili limity výzkumu gravitace, musíme se vydat do vesmíru," řekla Nora Lützgendorf, vedoucí vědecká pracovnice LISA. "Díky obrovské vzdálenosti, kterou jsme během letu urazili, jsme byli schopni posunout hranice gravitace. "Díky obrovské vzdálenosti, kterou překonaly laserové signály LISA, a pozoruhodné stabilitě jejích přístrojů, budeme sondovat gravitační vlny na nižších frekvencích, než je možné na Zemi, a odhalovat události v jiném měřítku, až do úsvitu času."

Gravitační vlny jsou rázové vlny, ke kterým dochází v časoprostoru, když se srazí dva extrémně husté objekty, jako jsou neutronové hvězdy nebo černé díry.

Detektor LIGO detekuje gravitační vlny zachycováním drobných deformací ve struktuře časoprostoru, které tyto vlny vytvářejí, když procházejí Zemí. Detektor ve tvaru L má dvě ramena se dvěma identickými laserovými paprsky uvnitř, každé o délce 4 km.

Když gravitační vlna zasáhne naše kosmické břehy, laser v jednom rameni detektoru LIGO se smrští a rozšíří v druhém, čímž vědce upozorní na přítomnost vlny. Ale malý rozsah tohoto zkreslení (velikost často několik tisícin protonu nebo neutronu) znamená, že detektory musí být neuvěřitelně citlivé – a čím delší jsou tyto detektory, tím citlivější jsou.

Souhvězdí tří kosmických lodí LISA, které se má začít stavět v roce 2025, bude obsahovat tři zlato-platinové kostky o velikosti Rubikovy kostky, které budou vzájemně střílet laserové paprsky na své dalekohledy vzdálené miliony kilometrů.

Jak družice sledují Zemi na její oběžné dráze kolem Slunce, LISA zaznamená jakékoli drobné odchylky v délce dráhy mezi nimi a zašle je zpět vědcům. Výzkumníci pak budou moci použít přesné změny v každém paprsku k triangulaci, aby určili, odkud pocházejí gravitační poruchy, a namíří na ně optické dalekohledy pro další zkoumání.

Vzhledem k tomu, že gravitační pulsace jsou generovány ještě před srážkou supermasivních astronomických objektů, LISA poskytne vědcům včasné varování několik měsíců předtím, než bude srážka viditelná pro optické teleskopy.

Bezprecedentní citlivost detektoru také poskytne okno do nejslabších pulsací vyplývajících z událostí kosmického úsvitu – krvavých následků velkého třesku – a odpoví na některé z největších a nejnaléhavějších otázek kosmologie.

Teleskop, vytvořený jako součást spolupráce mezi ESA, NASA a mezinárodními vědci, bude vyzdvižen na oblohu na palubě rakety Ariane 3 v roce 2035.

Přečtěte si také:

• Hassell a ESA ukázaly inovativní základní koncept pro měsíční povrch
• Nosná raketa ESA Ariane 6 prošla kritickým motorovým testem