Die Laser Interferometer ruimte Antenna (LISA) sending het die voorsprong van Europese gekry ruimte Agentskap (ESA). Dit baan die weg vir die ontwikkeling van die instrumente en ruimtetuie wat Januarie 2025 begin. Die sending word gelei deur ESA en is 'n resultaat van samewerking tussen ESA, sy lidstaat ruimte agentskappe, NASA, en 'n internasionale konsortium van wetenskaplikes.
LISA, wat geskeduleer is om in 2035 bekendgestel te word, sal die eerste wees ruimte-gebaseerde gravitasiegolf sterrewag gewy aan die opsporing en studie van millihertz-rimpelings wat veroorsaak word deur vervormings in die weefsel van ruimte-tyd (gravitasiegolwe) oorkant die heelal.
Anders as die grondgebaseerde gravitasiegolf detektors (LIGO, VIRGO, KAGRA en LIGO Indië) wat opspoor gravitasiegolwe in frekwensiereeks van 10 Hz tot 1000 Hz, sal LISA ontwerp word om op te spoor gravitasiegolwe van veel langer golflengtes in die lae frekwensie reeks tussen 0.1 mHz en 1 Hz.
Ultra-lae frekwensie (10-9-10-8 Hz) gravitasiegolwe (GWs) met golflengtes van weke tot jare vanaf supermassiewe binêre swart gate kan opgespoor word met behulp van grondgebaseerde Pulsar-tydreëlings (PTA's). Maar lae frekwensie gravitasiegolwe (GWs) met frekwensie tussen 0.1 mHz en 1 Hz kan nie deur LIGO of deur Pulsar Timing Arrays (PTAs) opgespoor word nie – die golflengte van hierdie GWs is te lank vir LIGO en te kort vir PTA's om op te spoor. Vandaar die behoefte aan ruimte-gebaseerde GW-detektor.
LISA sal 'n konstellasie van drie ruimtetuie in akkurate gelyksydige driehoekformasie in die ruimte wees. Elke sy van die driehoek sal 2.5 miljoen km lank wees. Hierdie formasie (van die drie ruimtetuie) sal baan Son in 'n aardse heliosentriese baan tussen 50 en 65 miljoen km van die aarde af terwyl 'n gemiddelde skeidingsafstand tussen ruimtetuie van 2.5 miljoen km gehandhaaf word. Hierdie ruimte-gebaseerde opset maak LISA 'n uiters groot detektor om lae frekwensie te bestudeer gravitasiegolwe dat grondgebaseerde detektors nie kan nie.
Vir die opsporing van GW's sal LISA pare toetsmassas (soliede goud-platinumblokkies) gebruik wat vryswewend in spesiale kamers in die hart van elke ruimtetuig. gravitasie rimpelings sal uiters klein veranderinge maak in die afstande tussen toetsmassas in die ruimtetuie wat deur laserinterferometrie gemeet sal word. Soos gedemonstreer deur LISA Pathfinder-sending, is hierdie tegnologie in staat om veranderinge in afstande tot 'n paar miljardste van 'n millimeter te meet.
LISA sal GW's opspoor wat veroorsaak word deur samesmelting van supermassief swart gate in die middel van sterrestelsels sal dus lig werp op die evolusie van sterrestelsels. Die sending moet ook die voorspelde gravitasie opspoor 'lui' gevorm in die aanvanklike oomblikke van die heelal in die eerste sekondes na die oerknal.
***
Verwysings:
- ESA. Nuus - Vang die rimpelings van ruimtetyd vas: LISA kry voorsprong. Geplaas op 25 Januarie 2024. Beskikbaar by https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Beskikbaar by https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Laser Interferometer ruimte Antenne. Voordruk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker et al. 2019. Die Laser Interferometer ruimte Antenna: Onthulling van die Millihertz Gravitational Wave Sky. Voordruk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
