ESA hefur samþykkt byggingu Space Gravitational-Wave Observatory LISA

Geimferðastofnun Evrópu og NASA gaf grænt ljós á Laser Interferometer Space Antenna (LISA) verkefnið - risastór geimþyngdarbylgjuskynjari sem hannaður er til að greina púls í tímarúmi af völdum áreksturs risastórra svarthola í miðju vetrarbrauta við önnur massamikil fyrirbæri.

Skynjarinn mun samanstanda af þremur geimförum sem svífa með 2,5 milljón kílómetra millibili og mynda þríhyrning af leysiljósi sem mun geta greint röskun í geimnum af völdum harkalegra alheims-kljúfra árekstra nifteindastjarna og svarthola.

Interferometerinn virkar á sömu meginreglum og núverandi jarðbundin LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory) tilraun, sem fyrst greindi þyngdarbylgjur árið 2015. En að stækka LISA allt að milljón sinnum mun gera henni kleift að greina þyngdarbylgjur með lægri tíðni, sem afhjúpar geimhamfarir sem nú eru utan seilingar LIGO.

„Með því að nota leysigeisla í nokkurra kílómetra fjarlægð geta tæki á jörðu niðri greint þyngdarbylgjur sem eiga uppruna sinn í atburðum sem taka þátt í stjörnustórum fyrirbærum – eins og sprengistjörnusprengingar eða samruna ofþéttra stjarna og svarthola með stjörnumassa. Til að víkka út mörk þyngdaraflrannsókna verðum við að fara út í geim,“ sagði Nora Lützgendorf, aðalvísindamaður LISA. „Þökk sé mikilli vegalengd sem farið var í fluginu tókst okkur að ýta á mörk þyngdaraflsins. „Þökk sé gríðarlegri fjarlægð sem leysimerkja LISA nær og ótrúlegum stöðugleika tækja þess munum við kanna þyngdarbylgjur á lægri tíðni en mögulegt er á jörðinni, og sýna atburði á öðrum mælikvarða, allt fram í dögun tímans.

Þyngdarbylgjur eru höggbylgjur sem verða í tímarúmi þegar tvö mjög þétt fyrirbæri rekast á, eins og nifteindastjörnur eða svarthol.

LIGO skynjarinn greinir þyngdarbylgjur með því að taka upp örlitlu brenglun í efni tímarúmsins sem þessar bylgjur búa til þegar þær fara í gegnum jörðina. L-laga skynjarinn er með tvo arma með tveimur eins leysigeislum inni, hver 4 km langur.

Þegar þyngdarbylgja lendir á geimströndum okkar dregst leysir í öðrum handlegg LIGO skynjarans saman og stækkar í hinum og gerir vísindamönnum viðvart um nærveru bylgjunnar. En örlítill mælikvarði þessarar bjögunar (oft nokkrir þúsundustu úr róteind eða nifteind að stærð) þýðir að skynjararnir verða að vera ótrúlega næmar – og því lengur sem þessir skynjarar eru, því næmari verða þeir.

Stjörnumerkið þriggja LISA geimfara, sem á að hefja smíði árið 2025, mun innihalda þrjá Rubiks teningastóra gull-platínu teninga sem munu skjóta leysigeislum á sjónauka hvors annars í milljóna kílómetra fjarlægð.

Þar sem gervitunglarnir fylgja jörðinni á sporbraut sinni um sólina verða smávægilegar truflanir á leiðarlengdinni á milli þeirra skráðar af LISA og sendar til baka til vísindamanna. Vísindamenn munu síðan geta notað nákvæmar breytingar á hverjum geisla til að þríhyrninga til að ákvarða hvaðan þyngdartruflanir koma og beint sjónaukum að þeim til frekari rannsókna.

Vegna þess að þyngdarpulsur myndast jafnvel áður en risastórir stjarnfræðilegir hlutir rekast á, mun LISA gefa vísindamönnum snemma viðvörun nokkrum mánuðum áður en áreksturinn verður sýnilegur sjónaukum.

Fordæmalaus næmni skynjarans mun einnig veita gluggi inn í daufustu púls sem stafa af kosmískum dögunaratburðum - blóðugum eftirköstum Miklahvells - og svara nokkrum af stærstu og brýnustu spurningum heimsfræðinnar.

Sjónaukinn, búinn til sem hluti af samstarfi ESA, NASA og alþjóðlegra vísindamanna, verður lyft upp í himininn um borð í Ariane 3 eldflauginni árið 2035.

Lestu líka:

• Hassell og ESA hafa sýnt nýstárlega grunnhugmynd fyrir yfirborð tunglsins
• Ariane 6 skotbíll ESA hefur staðist mikilvæga vélarprófun