Laserski interferometer Vesolje Misija Antenna (LISA) je dobila prednost pred evropsko Vesolje Agencija (ESA). To utira pot za razvoj instrumentov in vesoljskih plovil z začetkom januarja 2025. Misijo vodi ESA in je rezultat sodelovanja med ESA, njeno državo članico prostor agencije, NASA, in mednarodni konzorcij znanstvenikov.
LISA, ki naj bi bila predstavljena leta 2035, bo prva prostor-temelji gravitacijski val observatorij, namenjen odkrivanju in proučevanju miliherčnih valov, ki jih povzročajo popačenja v tkivu prostor-čas (gravitacijski valovi) čez Vesolje.
Za razliko od zemeljske gravitacijski val detektorji (LIGO, VIRGO, KAGRA in LIGO India), ki zaznavajo gravitacijski valovi v frekvenčnem območju od 10 Hz do 1000 Hz bo LISA zasnovana za zaznavanje gravitacijski valovi veliko daljših valovnih dolžin v nizkofrekvenčnem območju med 0.1 mHz in 1 Hz.
Ultra nizke frekvence (10-9-10-8 Hz) gravitacijski valovi (GW) z valovno dolžino od tednov do let iz supermasivne binarne črne luknje je mogoče zaznati z uporabo zemeljskih Pulsar Timing Arrays (PTA).). Vendar nizka frekvenca gravitacijski valovi (GW) s frekvenco med 0.1 mHz in 1 Hz ne moreta zaznati niti LIGO niti Pulsar Timing Arrays (PTA) – valovna dolžina teh GW je predolga za LIGO in prekratka, da bi jo PTA zaznali. Zato je potreba po prostorGW detektor.
LISA bo konstelacija treh vesoljskih plovil v natančni enakostranični trikotni formaciji v vesolju. Vsaka stranica trikotnika bo dolga 2.5 milijona km. Ta formacija (iz treh vesoljskih plovil) bo orbita Sonce v heliocentriku, ki sledi Zemlji orbita med 50 in 65 milijoni km od Zemlje, medtem ko ohranja povprečno razdaljo med vesoljskimi plovili 2.5 milijona km. Zaradi te vesoljske konfiguracije je LISA izjemno velik detektor za preučevanje nizkih frekvenc gravitacijski valovi ki jih zemeljski detektorji ne morejo.
Za odkrivanje GW bo LISA uporabila pare testnih mas (kocke iz trdnega zlata in platine), ki prosto lebdijo v posebnih komorah v središču vsakega vesoljskega plovila. Gravitacijsko valovanje bo povzročilo izjemno majhne spremembe v razdaljah med testnimi masami v vesoljskih plovilih, ki bodo izmerjene z lasersko interferometrijo. Kot je pokazala misija LISA Pathfinder, je ta tehnologija sposobna meriti spremembe v razdaljah do nekaj milijardink milimetra.
LISA bo zaznala GW, ki jih povzroči združitev supermasivnih črne luknje v središču galaksij bo tako osvetlilo razvoj galaksij. Misija bi morala zaznati tudi napovedano gravitacijo 'zvonjenje' nastala v začetnih trenutkih Vesolje v prvih sekundah po velikem poku.
***
Reference:
- ESA. Novice - Ujemanje valovanja vesolja-časa: LISA dobi zeleno luč. Objavljeno 25. januarja 2024. Dostopno na https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Na voljo na https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Laserski interferometer Vesolje Antena. Prednatis arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker et al. 2019. Laserski interferometer Vesolje Antena: razkritje neba gravitacijskih valov Milihercev. Prednatis arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
