REKLÁM

LISA küldetés: Az űralapú gravitációs hullám detektor az ESA-k előnyére szolgál 

A Lézer Interferométer Űrantenna (LISA) küldetése az Európai Űrügynökség (ESA) elébe ment. Ez megnyitja az utat a műszerek és űrhajók fejlesztése előtt 2025 januárjától. A küldetést az ESA vezeti, és az ESA, a tagállami űrügynökségek, a NASA és egy nemzetközi tudóskonzorcium együttműködésének eredménye.   

A tervek szerint 2035-ben indítják el a LISA-t, ez lesz az első űralapú gravitációs hullámok megfigyelőközpontja, amely a téridő (gravitációs hullámok) szövetében az univerzumban fellépő torzulások okozta millihertzes hullámzások észlelésére és tanulmányozására szolgál.  

Ellentétben a földi gravitációs hullámdetektorokkal (LIGO, VIRGO, KAGRA és LIGO India), amelyek 10 Hz és 1000 Hz közötti frekvenciatartományban érzékelik a gravitációs hullámokat, a LISA-t sokkal hosszabb hullámhosszú gravitációs hullámok érzékelésére tervezték az alacsony frekvenciatartományban. 0.1 MHz és 1 Hz.  

Ultra-alacsony frekvenciájú (10-9-10-8 Hz) a szupermasszív bináris fekete lyukakból származó, hetek és évek közötti hullámhosszú gravitációs hullámok (GW-k) kimutathatók földi alapú eszközökkel Pulsar Timing Arrays (PTA). A 0.1 és 1 Hz közötti frekvenciájú alacsony frekvenciájú gravitációs hullámokat (GW) azonban sem a LIGO, sem a Pulsar Timing Arrays (PTA) nem képes észlelni – ezeknek a GW-knek a hullámhossza túl hosszú a LIGO számára, és túl rövid a PTA-k számára. Ezért van szükség űralapú GW detektorra.  

A LISA három űrhajóból álló konstelláció lesz, amelyek pontosan egyenlő oldalú háromszöget alkotnak az űrben. A háromszög mindkét oldala 2.5 millió km hosszú lesz. Ez a képződmény (a három űreszközből) a Földet követő heliocentrikus pályán kering majd a Nap körül, 50-65 millió km-re a Földtől, miközben az űrjárművek közötti átlagos távolság 2.5 millió km. Ez az űralapú konfiguráció a LISA-t rendkívül nagy méretűvé teszi az alacsony frekvenciájú gravitációs hullámok tanulmányozására, amelyeket a földi detektorok nem tudnak.  

A GW-k kimutatására a LISA teszttömeg-párokat (szilárd arany-platina kockákat) használ, amelyek szabadon lebegnek az egyes űrhajók szívében található speciális kamrákban. A gravitációs hullámok rendkívül kis mértékben változtatják meg a teszttömegek közötti távolságot az űrhajókban, amelyeket lézeres interferometriával mérnek. Amint azt a LISA Pathfinder küldetése is bebizonyította, ez a technológia néhány milliárd milliméterig képes mérni a távolságok változásait. 

A LISA észleli a galaxisok középpontjában lévő szupermasszív fekete lyukak egyesüléséből származó GW-ket, így fényt derít a galaxisok evolúciójára. A küldetésnek az előre jelzett gravitációt is észlelnie kell "csengetés" a világegyetem kezdeti pillanataiban alakult ki az ősrobbanás utáni első másodpercekben.  

*** 

Referenciák:  

  1. ESA. Hírek - A téridő hullámainak megörökítése: a LISA útra kelt. Feladás dátuma: 25. január 2024. Elérhető: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 
  1. NASA. LISA. Elérhető https://lisa.nasa.gov/ 
  1. Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Lézer interferométer űrantenna. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  
  1. Baker et al. 2019. A lézeres interferométer űrantenna: A Millihertz Gravitációs Hullám Égbolt leleplezése. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

*** 

Philippe Jetzer, Zürichi Egyetem

***

Az univerzum legnagyobb rejtélyeinek megfejtése – Gianfranco Bertone segítségével


***

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Zöld tea vs kávé: Az előbbi egészségesebbnek tűnik

Egy Japánban idősek körében végzett kutatás szerint...

NeoCoV: A MERS-CoV-vel kapcsolatos vírus első esete az ACE2 használatával

A NeoCoV, a MERS-CoV-vel rokon koronavírus-törzs, amelyet…
- Reklám -
94,882VentilátorokMint
47,770KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás