Laser interferometer Space Loftnetsleiðangur (LISA) hefur fengið brautargengi fyrir Evrópu Space Stofnunin (ESA). Þetta ryður brautina fyrir þróun tækjanna og geimfaranna sem hefst í janúar 2025. Leiðangurinn er undir forystu ESA og er afleiðing af samstarfi ESA, aðildarríkis þess. pláss stofnanir, NASA, og alþjóðleg hópur vísindamanna.
Áætlað er að koma á markað árið 2035, LISA verður sú fyrsta plássByggir þyngdarbylgja Stjörnustöð tileinkuð greiningu og rannsókn á millihertz gára af völdum brenglunar í efni pláss-tími (þyngdarbylgjur) yfir alheimurinn.
Ólíkt jörðinni þyngdarbylgja skynjarar (LIGO, VIRGO, KAGRA og LIGO India) sem skynja þyngdarbylgjur á tíðnisviði 10 Hz til 1000 Hz, LISA verður hannað til að greina þyngdarbylgjur mun lengri bylgjulengdir á lágtíðnisviðinu á milli 0.1 mHz og 1 Hz.
Mjög lág tíðni (10-9-10-8 Hz) þyngdarbylgjur (GWs) með bylgjulengdir frá vikum til ára frá ofurmassi tvíundir svarthol hægt að greina með því að nota jarðbundið Pulsar tímasetningarfylki (PTAs). Hins vegar lág tíðni þyngdarbylgjur (GWs) með tíðni á milli 0.1 mHz og 1 Hz er hvorki hægt að greina með LIGO né með Pulsar Timing Arrays (PTAs) - bylgjulengd þessara GWs er of löng fyrir LIGO og of stutt fyrir PTAs til að greina. Þess vegna er þörfin fyrir pláss-undirstaða GW skynjari.
LISA verður stjörnumerki þriggja geimfara í nákvæmri jafnhliða þríhyrningsmyndun í geimnum. Hvor hlið þríhyrningsins verður 2.5 milljón km löng. Þessi myndun (af þremur geimförum) mun sporbraut Sól í heliocentric sem snýr að jörðinni sporbraut á milli 50 og 65 milljón km frá jörðu á meðan haldið er að meðaltali milli geimfara 2.5 milljón km. Þessi geimtengda uppsetning gerir LISA að afar stórum skynjara til að rannsaka lágtíðni þyngdarbylgjur að jarðtengdir skynjarar geta það ekki.
Til að greina GW mun LISA nota pör af prófunarmassa (solid gull-platínu teninga) sem svífur laust í sérstökum hólfum í hjarta hvers geimfars. Þyngdarafl gárur munu gera afar litlar breytingar á fjarlægðum milli prófmassa í geimförunum sem verða mældir með leysir interferometry. Eins og sýnt er með LISA Pathfinder verkefninu er þessi tækni fær um að mæla breytingar á fjarlægðum upp í nokkra milljarðaustu úr millimetra.
LISA mun greina GWs af völdum samruna ofurmassífs svarthol í miðju vetrarbrauta mun því varpa ljósi á þróun vetrarbrauta. Leiðangurinn ætti einnig að greina spáð þyngdarafl 'hringir' myndaðist á fyrstu augnablikum alheimurinn á fyrstu sekúndunum eftir mikla hvell.
***
Tilvísanir:
- ESA. Fréttir -Að fanga gára tímatímans: LISA fær brautargengi. Sent 25. janúar 2024. Fæst á https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Fæst kl https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane o.fl. 2017. Laser interferometer Space Loftnet. Forprentun arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker o.fl. 2019. Laser interferometer Space Loftnet: Afhjúpar Millihertz Gravitational Wave Sky. Forprentun arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
