ESA je odobrila izgradnju opservatorija za svemirske gravitacijske valove LISA

Europska svemirska agencija i NASA dao je zeleno svjetlo projektu svemirske antene laserskog interferometra (LISA) - divovskom detektoru kozmičkih gravitacijskih valova dizajniranom za otkrivanje pulsacija u prostor-vremenu uzrokovanih sudarom ogromnih crnih rupa u središtima galaksija s drugim masivnim objektima.

Detektor će se sastojati od tri svemirske letjelice koje lebde jedna od druge udaljene 2,5 milijuna kilometara, tvoreći trokut laserskog svjetla koji će moći otkriti izobličenja u svemiru uzrokovana 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 milijun puta omogućit će joj otkrivanje nižefrekventnih gravitacijskih valova, otkrivajući kozmičke katastrofe koje su trenutno izvan dosega LIGO-a.

“Koristeći laserske zrake na udaljenostima od nekoliko kilometara, zemaljski instrumenti mogu detektirati gravitacijske valove koji potječu od događaja koji uključuju objekte veličine zvijezda – kao što su eksplozije supernove ili spajanja supergustih zvijezda i crnih rupa zvjezdane mase. Kako bismo pomaknuli granice gravitacijskih istraživanja, moramo ići u svemir", rekla je Nora Lützgendorf, vodeća znanstvenica LISA-e. "Zahvaljujući ogromnoj udaljenosti prijeđenoj tijekom leta, uspjeli smo pomaknuti granice gravitacije. "Zahvaljujući golemoj udaljenosti koju pokrivaju laserski signali LISA-e i izvanrednoj stabilnosti njezinih instrumenata, ispitivat ćemo gravitacijske valove na nižim frekvencijama nego što je to moguće na Zemlji, otkrivajući događaje na različitim razmjerima, sve do zore vremena."

Gravitacijski valovi su udarni valovi koji nastaju u prostor-vremenu kada se sudare dva ekstremno gusta objekta, poput neutronskih zvijezda ili crnih rupa.

LIGO detektor otkriva gravitacijske valove hvatajući sićušna izobličenja u tkivu prostorvremena koja ti valovi stvaraju dok prolaze kroz Zemlju. Detektor u obliku slova L ima dva kraka s dvije identične laserske zrake unutar kojih je svaki dugačak 4 km.

Kada gravitacijski val pogodi našu kozmičku obalu, laser u jednom kraku LIGO detektora skuplja se i širi u drugom, upozoravajući znanstvenike na prisutnost vala. Ali maleni razmjeri ovog izobličenja (često veličine nekoliko tisućinki protona ili neutrona) znači da detektori moraju biti nevjerojatno osjetljivi - i što su ti detektori duži, postaju osjetljiviji.

Konstelacija od tri svemirske letjelice LISA, koja bi se trebala početi graditi 2025. godine, sadržavat će tri zlatno-platinaste kocke veličine Rubikove kocke koje će jedna drugoj ispaljivati ​​laserske zrake u teleskope udaljene milijunima kilometara.

Dok sateliti prate Zemlju u njenoj orbiti oko Sunca, sve male smetnje u duljini putanje između njih registrirat će LISA i poslati natrag znanstvenicima. Istraživači će tada moći upotrijebiti precizne promjene u svakoj zraki za triangulaciju kako bi odredili odakle dolaze gravitacijske smetnje i usmjerili optičke teleskope na njih radi daljnjeg istraživanja.

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

Neviđena osjetljivost detektora također će pružiti uvid u najslabije pulsacije koje proizlaze iz događaja kozmičke zore – krvave posljedice Velikog praska – i odgovoriti na neka od najvećih i najhitnijih pitanja kozmologije.

Teleskop, nastao kao dio suradnje ESA-e, NASA-e i međunarodnih znanstvenika, bit će podignut u nebo raketom Ariane 3 2035. godine.

Pročitajte također:

• Hassell i ESA pokazali su inovativni koncept baze za površinu Mjeseca
• ESA-ina raketa-nosač Ariane 6 prošla je kritični test motora