Interferometr laserowy Typ przestrzeni Misja Antenna (LISA) otrzymała zgodę europejską Typ przestrzeni Agencja (ESA). Otwiera to drogę do rozwoju instrumentów i statków kosmicznych, który rozpocznie się w styczniu 2025 r. Misją kieruje ESA i jest wynikiem współpracy między ESA, jej państwem członkowskim przestrzeń agencje, NASAoraz międzynarodowe konsorcjum naukowców.
Pierwszym z nich będzie LISA, którego wystrzelenie zaplanowano na rok 2035 przestrzeńOparte fala grawitacyjna obserwatorium zajmujące się wykrywaniem i badaniem zmarszczek milihercowych spowodowanych zniekształceniami tkanki przestrzeń-czas (fale grawitacyjne) Przez wszechświat.
W odróżnieniu od naziemnych fala grawitacyjna detektory (LIGO, VIRGO, KAGRA i LIGO India), które wykrywają fale grawitacyjne w zakresie częstotliwości od 10 Hz do 1000 Hz, LISA będzie przeznaczona do wykrywania fale grawitacyjne o znacznie dłuższych falach w zakresie niskich częstotliwości od 0.1 MHz do 1 Hz.
Ultraniska częstotliwość (10-9-10-8 Hz) fale grawitacyjne (GW) o długości fal od tygodni do lat z supermasywnego układu podwójnego czarne dziury można wykryć za pomocą sygnału naziemnego Pulsarowe tablice czasowe (PTA). Jednak niska częstotliwość fale grawitacyjne (GW) o częstotliwości od 0.1 MHz do 1 Hz nie mogą zostać wykryte ani przez LIGO, ani przez Pulsar Timing Array (PTA) – długość fali tych GW jest za długa dla LIGO i za krótka, aby PTA mogły je wykryć. Stąd potrzeba przestrzeńoparty na detektorze GW.
LISA będzie konstelacją trzech statków kosmicznych dokładnie uformowanych w przestrzeni w trójkąt równoboczny. Każdy bok trójkąta będzie miał długość 2.5 miliona km. Ta formacja (trzech statków kosmicznych) tak będzie orbita Słońce w heliocentryku podążającym za Ziemią orbita od 50 do 65 milionów km od Ziemi, przy zachowaniu średniej odległości między statkami kosmicznymi wynoszącej 2.5 miliona km. Ta konfiguracja przestrzenna sprawia, że LISA jest niezwykle dużym detektorem do badania niskich częstotliwości fale grawitacyjne czego nie potrafią detektory naziemne.
Do wykrywania GW LISA użyje par mas testowych (kostek z litego złota i platyny) swobodnie unoszących się w specjalnych komorach w sercu każdego statku kosmicznego. Grawitacyjny zmarszczki spowodują niezwykle małe zmiany w odległościach między masami testowymi w statkach kosmicznych, które zostaną zmierzone za pomocą interferometrii laserowej. Jak wykazała misja LISA Pathfinder, technologia ta jest w stanie mierzyć zmiany odległości z dokładnością do kilku miliardowych części milimetra.
LISA wykryje GW spowodowane połączeniem supermasywnych czarne dziury w centrum galaktyk rzuci zatem światło na ewolucję galaktyk. Misja powinna także wykryć przewidywaną grawitację 'dzwonienie' powstały w początkowych momentach wszechświat w pierwszych sekundach po Wielkim Wybuchu.
***
Referencje:
- ESA. Wiadomości - Uchwycenie fal czasoprzestrzeni: LISA uzyskuje zgodę. Opublikowano 25 stycznia 2024 r. Dostępne pod adresem https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Dostępne o https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane i in. 2017. Interferometr laserowy Typ przestrzeni Antena. Wydrukuj wstępnie arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker i in. 2019. Interferometr laserowy Typ przestrzeni Antena: Odsłonięcie nieba z milihercowymi falami grawitacyjnymi. Wydrukuj wstępnie arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
