Þyngdarbylgjuskynjari í geimnum í framtíðinni gæti leitt í ljós leyndarmál alheimsins

Ný rannsókn hefur sýnt að í framtíðinni mun greining þyngdarbylgna úr geimnum gera kleift að bera kennsl á ný grundvallarsvið og hugsanlega varpa nýju ljósi á óljósa þætti alheimsins.

Prófessor Thomas Sotiriu frá þyngdarstöðinni við háskólann í Nottingham og Andrea Maselli, fræðimaður við GSSI og INFN, ásamt vísindamönnum frá SISSA og La Sapienza í Róm, hafa sýnt fram á þá áður óþekktu nákvæmni sem mælingar á þyngdarbylgjum með Laser Interferometer Space. Loftnet (LISA) mun geta fundið ný grundvallarsvið.

Í þessari nýju rannsókn benda vísindamenn til þess að LISA, geimþyngdarbylgjuskynjari (GW) sem gert er ráð fyrir að verði skotið á loft af Evrópsku geimvísindastofnuninni (ESA) árið 2037, muni opna ný tækifæri til að kanna alheiminn.

Prófessor Thomas Sotiriu, forstöðumaður Nottingham Gravity Centre, útskýrir: „Ný grundvallarsvið, og einkum mælikvarðar, hafa verið settar fram í ýmsum aðstæðum: sem skýringu á hulduefninu, sem orsök hraðrar útþenslu alheimsins, eða sem lágorku birtingarmyndir samræmdrar og fullkominnar lýsingar á þyngdarafl og frumefnisögnum. Við höfum nú sýnt að LISA býður upp á áður óþekkta greiningargetu fyrir mælikvarða, og þetta opnar spennandi tækifæri til að prófa þessar aðstæður.

Einnig áhugavert:

• Heildarskrá yfir þyngdarbylgjur hefur verið gefin út
• Stjörnufræðingar hafa uppgötvað fjarlæga vetrarbraut með þyngdarlinsu

Athuganir á stjarneðlisfræðilegum fyrirbærum með veikt þyngdarsvið og litla sveigju í tímarúmi hafa ekki enn gefið neinar vísbendingar um slík svið. Hins vegar er ástæða til að ætla að frávik frá almennum afstæðiskenningum eða samspili þyngdaraflsins og nýrra sviða verði meira áberandi við mikla brenglun. Af þessum sökum er uppgötvun þyngdarbylgna, sem opnaði nýjan glugga inn í hið sterka þyngdarsviðskerfi, einstakt tækifæri til að greina þessi svið.

Rannsakendur þróuðu nýja nálgun til að móta merkið og gerðu í fyrsta skipti strangt mat á getu LISA til að greina tilvist sviða sem tengjast þyngdaraflvirkni. Það er athyglisvert að þessi nálgun er háð kenningunni, þar sem hún er ekki háð uppruna hleðslunnar sjálfrar, né eðli litla líkamans. Greiningin sýnir einnig að hægt er að bera slíka mælingu saman við sterkar takmarkanir á fræðilegum breytum sem marka frávik frá almennu afstæðiskenningunni eða staðlaða líkaninu.

LISA mun vera tileinkað uppgötvun þyngdarbylgna með því að nota stjarneðlisfræðilegar uppsprettur, mun vinna í stjörnumerki þriggja gervitungla á braut um sólina í milljón kílómetra fjarlægð frá hvor öðrum. LISA mun fylgjast með þyngdarbylgjum sem sendar eru frá sér með lágri tíðni á bandi sem er óaðgengilegt fyrir jarðtengda víxlamæla vegna umhverfishávaða. Litrófið sem LISA sjái gerir kleift að rannsaka nýjar fjölskyldur stjarneðlisfræðilegra heimilda sem eru ólíkar þeim sem Meyjan og LIGO sjá, og opnar nýjan glugga inn í þróun þéttra hluta í ýmsum umhverfi alheimsins.

Lestu líka:

• Hugmyndin um leysir sem mun flytja geimfar til Mars á 45 dögum hefur verið búin til
• Sólin gæti verið ótalin uppspretta vatns jarðar