Az ESA jóváhagyta a LISA Space Gravitational-Wave Observatory felépítését

Európai Űrügynökség és NASA zöld utat adott a Laser Interferometer Space Antenna (LISA) projektnek – egy óriási kozmikus gravitációs hullámdetektornak, amelyet a galaxisok középpontjában lévő hatalmas fekete lyukak más nagy tömegű objektumokkal való ütközése által okozott tér-idő lüktetések érzékelésére terveztek.

A detektor három, egymástól 2,5 millió kilométerre lebegő űreszközből áll majd, amelyek egy lézerfény háromszöget alkotnak, amely képes lesz észlelni a neutroncsillagok és fekete lyukak heves univerzumot megrázó ütközései által okozott tértorzulásokat.

Az interferométer ugyanazon az elven működik, mint a meglévő földi LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory) kísérlet, amely először 2015-ben észlelt gravitációs hullámokat. De ha a LISA-t akár egymilliószorosra is skálázzuk, az alacsonyabb frekvenciájú gravitációs hullámok észlelését teszi lehetővé, feltárva a LIGO által jelenleg elérhetetlen kozmikus katasztrófákat.

„Több kilométeres távolságból lézersugarak segítségével a földi műszerek képesek észlelni a gravitációs hullámokat, amelyek csillagméretű objektumokat érintő eseményekből – például szupernóva-robbanásokból vagy szupersűrű csillagok és csillagtömegű fekete lyukak egyesüléséből – származnak. A gravitációs kutatás határainak kiterjesztéséhez az űrbe kell mennünk" – mondta Nora Lützgendorf, a LISA vezető tudósa. „A repülés során megtett hatalmas távolságnak köszönhetően sikerült kitolni a gravitáció határait. "A LISA lézerjelei által megtett hatalmas távolságnak és műszereinek figyelemre méltó stabilitásának köszönhetően a Földön lehetségesnél alacsonyabb frekvenciájú gravitációs hullámokat fogunk szondázni, és egészen az idők hajnalig feltárni az eseményeket más léptékben."

A gravitációs hullámok lökéshullámok, amelyek a téridőben jelentkeznek, amikor két rendkívül sűrű objektum, például neutroncsillagok vagy fekete lyukak ütköznek.

A LIGO detektor úgy érzékeli a gravitációs hullámokat, hogy felveszi a téridő szövetének apró torzulásait, amelyeket ezek a hullámok keltenek, miközben áthaladnak a Földön. Az L-alakú detektornak két karja van, benne két egyforma lézersugárral, mindegyik 4 km hosszú.

Amikor egy gravitációs hullám eléri kozmikus partjainkat, a LIGO detektor egyik karjában lévő lézer összehúzódik, a másik karban pedig kitágul, figyelmeztetve a tudósokat a hullám jelenlétére. De ennek a torzításnak az apró léptéke (gyakran néhány ezred proton vagy neutron mérete) azt jelenti, hogy a detektoroknak hihetetlenül érzékenyeknek kell lenniük – és minél hosszabbak ezek a detektorok, annál érzékenyebbek lesznek.

A 2025-ben kezdődő három LISA űrszonda konstellációja három Rubik-kocka méretű arany-platina kockát tartalmaz majd, amelyek lézersugarat lőnek egymás több millió kilométerre lévő teleszkópjába.

Ahogy a műholdak követik a Földet a Nap körüli pályáján, a köztük lévő úthossz minden apró zavarát a LISA regisztrálja, és visszaküldi a tudósoknak. A kutatók ezután az egyes nyalábok pontos változásait felhasználva háromszögelést végezhetnek, hogy meghatározzák, honnan származnak a gravitációs zavarok, és optikai teleszkópokat irányíthatnak rájuk további vizsgálat céljából.

Mivel a gravitációs pulzáció még a szupermasszív csillagászati ​​objektumok ütközése előtt keletkezik, a LISA korai figyelmeztetést ad a tudósoknak néhány hónappal azelőtt, hogy az ütközés láthatóvá válna az optikai teleszkópok számára.

A detektor példátlan érzékenysége a kozmikus hajnali események – az Ősrobbanás véres utóhatása – leghalványabb lüktetéseibe is betekintést nyújt, és választ ad a kozmológia néhány legnagyobb és legsürgetőbb kérdésére.

Az ESA, a NASA és a nemzetközi tudósok együttműködésének részeként létrehozott távcsövet 3-ben emelik az égbe az Ariane 2035 rakéta fedélzetén.

Olvassa el még:

• A Hassell és az ESA egy innovatív alapkoncepciót mutatott be a Hold felszínére
• Az ESA Ariane 6 hordozórakétája kritikus motorteszten esett át