ESA a aprobat construirea Observatorului Space Gravitational-Wave LISA

Agenția Spațială Europeană și NASA a dat undă verde proiectului Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - un detector gigant de unde gravitaționale cosmice conceput pentru a detecta pulsațiile în spațiu-timp cauzate de coliziunea dintre găurile negre uriașe din centrele galaxiilor cu alte obiecte masive.

Detectorul va consta din trei nave spațiale care plutesc la 2,5 milioane de km una de cealaltă, formând un triunghi de lumină laser care va fi capabil să detecteze distorsiunile în spațiu cauzate de ciocnirile violente care distrug universul dintre stele neutroni și găuri negre.

Interferometrul funcționează pe aceleași principii ca și experimentul existent la sol LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory), care a detectat pentru prima dată undele gravitaționale în 2015. Dar scalarea LISA de până la un milion de ori îi va permite să detecteze undele gravitaționale de frecvență inferioară, dezvăluind catastrofe cosmice aflate în prezent dincolo de accesul LIGO.

„Folosind raze laser la distanțe de câțiva kilometri, instrumentele de la sol pot detecta undele gravitaționale care provin din evenimente care implică obiecte de dimensiunea stelelor – cum ar fi exploziile de supernove sau fuziunile stelelor superdense și găurile negre cu masă stelară. Pentru a depăși granițele cercetării gravitaționale, trebuie să mergem în spațiu", a spus Nora Lützgendorf, principalul om de știință al LISA. „Datorită distanței uriașe parcurse în timpul zborului, am reușit să depășim limitele gravitației. „Mulțumită distanței enorme acoperite de semnalele laser ale LISA și stabilității remarcabile a instrumentelor sale, vom sonda unde gravitaționale la frecvențe mai mici decât este posibil pe Pământ, dezvăluind evenimente la o scară diferită, până la zorii timpului”.

Undele gravitaționale sunt unde de șoc care apar în spațiu-timp când două obiecte extrem de dense se ciocnesc, cum ar fi stelele neutronice sau găurile negre.

Detectorul LIGO detectează undele gravitaționale prin captarea micilor distorsiuni din țesutul spațiu-timp pe care aceste unde le creează pe măsură ce trec prin Pământ. Detectorul în formă de L are două brațe cu două fascicule laser identice în interior, fiecare de 4 km lungime.

Când o undă gravitațională lovește țărmurile noastre cosmice, un laser dintr-un braț al detectorului LIGO se contractă și se extinde în celălalt, alertând oamenii de știință despre prezența undei. Dar scara mică a acestei distorsiuni (adesea de câteva miimi de proton sau neutron) înseamnă că detectorii trebuie să fie incredibil de sensibili – și cu cât acești detectori sunt mai lungi, cu atât devin mai sensibili.

Constelația a trei nave spațiale LISA, care urmează să înceapă construcția în 2025, va conține trei cuburi de aur-platină de dimensiunea unui cub Rubik, care vor arunca raze laser unul către telescoapele celuilalt la milioane de kilometri distanță.

Pe măsură ce sateliții urmăresc Pământul pe orbita sa în jurul Soarelui, orice perturbație ușoară în lungimea căii dintre ei va fi înregistrată de LISA și trimisă înapoi oamenilor de știință. Cercetătorii vor putea apoi să folosească modificările precise din fiecare fascicul pentru a se triangula pentru a determina de unde provin perturbațiile gravitaționale și vor îndrepta telescoapele optice spre ele pentru investigații suplimentare.

Deoarece pulsațiile gravitaționale sunt generate chiar înainte ca obiectele astronomice supermasive să se ciocnească, LISA va oferi oamenilor de știință un avertisment timpuriu cu câteva luni înainte ca ciocnirea să devină vizibilă telescoapelor optice.

Sensibilitatea fără precedent a detectorului va oferi, de asemenea, o fereastră către cele mai slabe pulsații rezultate din evenimentele cosmice din zori – consecințele sângeroase ale Big Bang-ului – și va răspunde la unele dintre cele mai mari și stringente întrebări ale cosmologiei.

Telescopul, creat ca parte a unei colaborări între ESA, NASA și oameni de știință internaționali, va fi ridicat spre cer la bordul rachetei Ariane 3 în 2035.

Citeste si:

• Hassell și ESA au arătat un concept de bază inovator pentru suprafața lunară
• Vehiculul de lansare Ariane 6 de la ESA a trecut un test critic al motorului