ESA LISA ғарыштық гравитациялық-толқын обсерваториясының құрылысын мақұлдады

Еуропалық ғарыш агенттігі және НАСА «Лазерлі интерферометр ғарыштық антеннасы» (LISA) жобасына жасыл жарық берді - галактикалардың орталықтарындағы үлкен қара тесіктердің басқа массалық нысандармен соқтығысуы нәтижесінде пайда болған кеңістіктегі пульсацияларды анықтауға арналған алып ғарыштық гравитациялық толқын детекторы.

Детектор бір-бірінен 2,5 миллион шақырым қашықтықта жүзетін үш ғарыш кемесінен тұрады, ол нейтрондық жұлдыздар мен қара тесіктердің ғаламды жарып жіберетін соқтығыстарынан туындаған кеңістіктегі бұрмалануларды анықтай алатын лазерлік жарықтың үшбұрышын құрайды.

Интерферометр гравитациялық толқындарды алғаш рет 2015 жылы анықтаған жерүсті негізіндегі LIGO (Лазерлі интерферометриялық гравитациялық-толқын обсерваториясы) экспериментімен бірдей принциптерде жұмыс істейді. Бірақ LISA-ны миллион есеге дейін масштабтау оған төменгі жиіліктегі гравитациялық толқындарды анықтауға мүмкіндік береді, бұл қазіргі уақытта LIGO қол жеткізе алмайтын ғарыштық апаттарды ашады.

«Бірнеше километр қашықтықта лазер сәулелерін пайдалана отырып, жердегі құралдар жұлдызды өлшемді объектілерге қатысты оқиғалардан туындайтын гравитациялық толқындарды анықтай алады, мысалы, супернованың жарылыстары немесе аса тығыз жұлдыздар мен жұлдызды массалық қара тесіктердің қосылуы. Гравитацияны зерттеу шегін кеңейту үшін біз ғарышқа шығуымыз керек», - деді LISA жетекші ғалымы Нора Люцгендорф. «Ұшу кезінде жүріп өткен үлкен қашықтықтың арқасында біз гравитацияның шегінен шыға алдық. «LISA лазерлік сигналдары өте үлкен қашықтықты және оның құралдарының керемет тұрақтылығының арқасында біз гравитациялық толқындарды Жердегі мүмкін емес жиіліктен төменірек зерттейміз, бұл басқа масштабтағы оқиғаларды таң атқанша ашамыз».

Гравитациялық толқындар - бұл нейтрондық жұлдыздар немесе қара тесіктер сияқты өте тығыз екі объект соқтығысқан кезде кеңістік-уақытта пайда болатын соққы толқындары.

LIGO детекторы гравитациялық толқындарды Жер арқылы өтетін кезде бұл толқындар жасайтын кеңістік-уақыт тініндегі ұсақ бұрмалауларды алу арқылы анықтайды. L-тәрізді детектордың ішінде әрқайсысының ұзындығы 4 км болатын екі бірдей лазер сәулесі бар екі қолы бар.

Гравитациялық толқын ғарыштық жағалауымызға соқтығысқанда, LIGO детекторының бір қолындағы лазер жиырылып, екіншісінде кеңейіп, ғалымдарға толқынның болуы туралы ескертеді. Бірақ бұл бұрмаланудың кішкентай масштабы (көбінесе протонның немесе нейтронның бірнеше мыңнан бір бөлігі) детекторлардың керемет сезімтал болуы керек екенін білдіреді - және бұл детекторлар неғұрлым ұзақ болса, соғұрлым олар сезімтал болады.

Құрылысы 2025 жылы басталатын үш LISA ғарыш кемесі шоқжұлдызында миллиондаған километр қашықтықтағы бір-бірінің телескоптарына лазер сәулесін түсіретін Рубиктің текше өлшеміндегі алтын-платина текшелері болады.

Спутниктер Жерді Күннің айналасындағы орбитасымен қуып келе жатқанда, олардың арасындағы жол ұзындығындағы кез келген азғантай ауытқуларды LISA тіркеп, ғалымдарға қайтарады. Содан кейін зерттеушілер гравитациялық бұзылулардың қайдан келетінін анықтау және қосымша зерттеу үшін оптикалық телескоптарды көрсету үшін әр сәуленің нақты өзгерістерін үшбұрыштау үшін пайдалана алады.

Гравитациялық пульсациялар аса үлкен астрономиялық нысандар соқтығысқанға дейін пайда болатындықтан, LISA ғалымдарға соқтығыс оптикалық телескоптарға көрінбестен бірнеше ай бұрын ертерек ескерту береді.

Детектордың бұрын-соңды болмаған сезімталдығы сонымен қатар ғарыштық таңның атысы оқиғаларының - Үлкен жарылыстың қанды салдарының нәтижесінде пайда болатын ең әлсіз пульсацияларға терезе береді және космологияның ең үлкен және ең өзекті сұрақтарына жауап береді.

ESA, NASA және халықаралық ғалымдардың ынтымақтастығы аясында жасалған телескоп 3 жылы Ariane 2035 зымыран тасығышымен аспанға көтеріледі.

Сондай-ақ оқыңыз:

• Хасселл мен ESA ай беті үшін инновациялық базалық тұжырымдаманы көрсетті
• ESA Ariane 6 зымыран тасығышы сыни қозғалтқыш сынағынан өтті