ANNONCE

LISA Mission: Rumbaseret gravitationsbølgedetektor får ESA's gang 

Laser Interferometer Space Antenna (LISA)-missionen har fået grønt lys fra European Space Agency (ESA). Dette baner vejen for udvikling af instrumenter og rumfartøjer fra januar 2025. Missionen ledes af ESA og er et resultat af samarbejde mellem ESA, dets medlemsstaters rumorganisationer, NASA, og et internationalt konsortium af forskere.   

LISA, som er planlagt til at blive opsendt i 2035, vil være det første rumbaserede gravitationsbølgeobservatorium dedikeret til detektion og undersøgelse af millihertz krusninger forårsaget af forvrængninger i rumtidens struktur (tyngdekraftsbølger) på tværs af universet.  

I modsætning til de jordbaserede gravitationsbølgedetektorer (LIGO, VIRGO, KAGRA og LIGO India), som detekterer gravitationsbølger i frekvensområdet 10 Hz til 1000 Hz, vil LISA være designet til at detektere gravitationsbølger med meget længere bølgelængder i lavfrekvensområdet mellem 0.1 mHz og 1 Hz.  

Ultra-lav frekvens (10-9-10-8 Hz) gravitationsbølger (GW'er) med bølgelængder fra uger til år fra supermassive binære sorte huller kan detekteres ved hjælp af jordbaseret Pulsar Timing Arrays (PTA'er). Lavfrekvente gravitationsbølger (GW'er) med frekvens mellem 0.1 mHz og 1 Hz kan dog hverken detekteres af LIGO eller af Pulsar Timing Arrays (PTA'er) - bølgelængden af ​​disse GW'er er for lang til LIGO og for kort til at PTA'er kan detektere. Derfor er behovet for rumbaseret GW-detektor.  

LISA vil være en konstellation af tre rumfartøjer i nøjagtig ligesidet trekantdannelse i rummet. Hver side af trekanten vil være 2.5 millioner km lang. Denne formation (af de tre rumfartøjer) vil kredse om Solen i en Jord-slæbende heliocentrisk bane mellem 50 og 65 millioner km fra Jorden, mens den opretholder en gennemsnitlig afstand mellem rumfartøjer på 2.5 millioner km. Denne rumbaserede konfiguration gør LISA til en ekstremt stor detektor til at studere lavfrekvente gravitationsbølger, som jordbaserede detektorer ikke kan.  

Til påvisning af GW'er vil LISA bruge par af testmasser (solid guld-platin terninger), der flyder frit i specielle kamre i hjertet af hvert rumfartøj. Gravitationsbølger vil lave ekstremt små ændringer i afstanden mellem testmasser i rumfartøjerne, som vil blive målt gennem laserinterferometri. Som demonstreret af LISA Pathfinder mission, er denne teknologi i stand til at måle ændringer i afstande til et par milliardtedele af en millimeter. 

LISA vil detektere GW'er forårsaget af sammensmeltning af supermassive sorte huller i centrum af galakser og vil således kaste lys over galaksers udvikling. Missionen skulle også detektere den forudsagte gravitation 'ringer' dannet i de første øjeblikke af universet i de første sekunder efter big bang.  

*** 

Referencer:  

  1. ESA. Nyheder - Indfanger rumtidens krusninger: LISA får grønt lys. Opslået den 25. januar 2024. Tilgængelig på https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 
  1. NASA. LISA. Tilgængelig kl https://lisa.nasa.gov/ 
  1. Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Laser Interferometer Rumantenne. Fortryk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  
  1. Baker et al. 2019. Laser Interferometer Space Antenna: Afsløring af Millihertz Gravitational Wave Sky. Fortryk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

*** 

Philippe Jetzer, Zürich Universitet

***

Løsning af universets største mysterier – med Gianfranco Bertone


***

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Videnskabsjournalist | Grundlæggerredaktør, Scientific European magazine

Abonner på vores nyhedsbrev

Opdateres med alle de seneste nyheder, tilbud og specielle meddelelser.

Mest Populære artikler

Antibiotikaresistens: Et imperativ for at stoppe vilkårlig brug og nyt håb for at tackle resistente...

Nylige analyser og undersøgelser har skabt håb om at beskytte...

COVID-19: JN.1-undervariant har højere overførselsevne og immunflugtsevne 

Spike mutation (S: L455S) er kendetegnende mutation af JN.1...

Ficus Religiosa: Når rødder invaderer for at bevare

Ficus Religiosa eller hellig figen er en hurtigt voksende...
- Annonce -
94,847Fanslignende
47,749AbonnenterFølge
1,772AbonnenterFølge
30AbonnenterTilmeld