Лазерният интерферометър Космос Мисията Antenna (LISA) изпревари европейската Космос агенция (ESA). Това проправя пътя за разработване на инструменти и космически кораби от януари 2025 г. Мисията се ръководи от ESA и е резултат от сътрудничеството между ESA, нейната държава-членка пространство агенции, НАСАи международен консорциум от учени.
Планирана да бъде пусната през 2035 г., LISA ще бъде първата пространство-базиран гравитационна вълна обсерватория, посветена на откриване и изследване на милихерцови вълни, причинени от изкривявания в тъканта на пространство-време (гравитационни вълни) през вселена.
За разлика от наземната основа гравитационна вълна детектори (LIGO, VIRGO, KAGRA и LIGO India), които откриват гравитационни вълни в честотен диапазон от 10 Hz до 1000 Hz, LISA ще бъде проектирана да открива гравитационни вълни на много по-дълги дължини на вълните в нискочестотния диапазон между 0.1 mHz и 1 Hz.
Ултра ниска честота (10-9-10-8 Hz) гравитационни вълни (GWs) с дължини на вълните от седмици до години от свръхмасивна двойна система черни дупки могат да бъдат открити чрез наземно базиране Пулсарни времеви масиви (PTAs). Въпреки това, ниска честота гравитационни вълни (GWs) с честота между 0.1 mHz и 1 Hz не могат да бъдат открити нито от LIGO, нито от Pulsar Timing Arrays (PTA) – дължината на вълната на тези GW е твърде дълга за LIGO и твърде къса за PTAs за откриване. Следователно необходимостта от пространствобазиран на GW детектор.
LISA ще бъде съзвездие от три космически кораба в точно образуване на равностранен триъгълник в космоса. Всяка страна на триъгълника ще бъде дълга 2.5 милиона километра. Тази формация (от трите космически кораба) ще орбита Слънце в хелиоцентрик, следващ Земята орбита между 50 и 65 милиона км от Земята, като същевременно поддържа средно разстояние между космическите кораби от 2.5 милиона км. Тази космическа конфигурация прави LISA изключително голям детектор за изследване на ниски честоти гравитационни вълни че наземните детектори не могат.
За откриване на GW, LISA ще използва двойки тестови маси (твърди златисто-платинени кубчета), свободно плаващи в специални камери в сърцето на всеки космически кораб. Гравитационно вълните ще направят изключително малки промени в разстоянията между тестовите маси в космическите кораби, които ще бъдат измерени чрез лазерна интерферометрия. Както беше демонстрирано от мисията LISA Pathfinder, тази технология е способна да измерва промените в разстоянията до няколко милиардни от милиметъра.
LISA ще открие GW, причинени от сливането на свръхмасивни черни дупки в центъра на галактиките по този начин ще хвърли светлина върху еволюцията на галактиките. Мисията трябва също така да открие прогнозираната гравитация "звънене" формирани в началните моменти на вселена в първите секунди след големия взрив.
***
Литература:
- ESA. Новини - Улавяне на вълните на пространство-времето: LISA получава зелена светлина. Публикувано на 25 януари 2024 г. Налично на https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- НАСА. ЛИЗА. Наличен в https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane и др. 2017. Лазерен интерферометър Космос Антена. Предпечат arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Бейкър и др. 2019. Лазерният интерферометър Космос Антена: Разкриване на небето с милихерцови гравитационни вълни. Предпечат arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
