تداخل سنج لیزری فضا ماموریت آنتن (LISA) پیشاپیش اروپایی ها را دریافت کرده است فضا آژانس (ESA). این راه را برای توسعه ابزارها و فضاپیماها از ژانویه 2025 هموار می کند. این ماموریت توسط ESA هدایت می شود و نتیجه همکاری بین ESA، کشور عضو آن است. فضا سازمان ها، ناساو یک کنسرسیوم بین المللی از دانشمندان.
LISA که قرار است در سال 2035 راه اندازی شود، اولین خواهد بود فضابر اساس موج گرانشی رصدخانه اختصاص داده شده به تشخیص و مطالعه امواج میلی هرتزی ناشی از اعوجاج در بافت فضا-زمان (امواج گرانشی) در سراسر جهان.
بر خلاف زمین موج گرانشی آشکارسازها (LIGO، VIRGO، KAGRA و LIGO India) که تشخیص می دهند امواج گرانشی در محدوده فرکانس 10 هرتز تا 1000 هرتز، LISA برای شناسایی طراحی خواهد شد امواج گرانشی دارای طول موج های بسیار طولانی تر در محدوده فرکانس پایین بین 0.1 مگاهرتز و 1 هرتز.
فرکانس فوق العاده پایین (10-9-10-8 هرتز) امواج گرانشی (GWs) با طول موج از هفته ها تا سال ها از دودویی فوق العاده سیاه چاله ها با استفاده از زمین قابل شناسایی است آرایه های زمان بندی تپ اختر (PTAs). با این حال، فرکانس پایین امواج گرانشی (GWs) با فرکانس بین 0.1 مگاهرتز و 1 هرتز نه توسط LIGO و نه توسط آرایه‌های زمان‌بندی تپ اختر (PTAs) قابل شناسایی نیستند - طول موج این GWها برای LIGO بسیار طولانی و برای PTAها برای شناسایی بسیار کوتاه است. از این رو، نیاز به فضاآشکارساز GW مبتنی بر
LISA یک صورت فلکی از سه فضاپیما خواهد بود که مثلث متساوی الاضلاع دقیق در فضا شکل می گیرد. طول هر ضلع مثلث 2.5 میلیون کیلومتر خواهد بود. این شکل گیری (از سه فضاپیما) خواهد بود مدار خورشید در یک خورشید مرکزی دنبال زمین مدار بین 50 تا 65 میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد، در حالی که میانگین فاصله بین فضاپیماها 2.5 میلیون کیلومتر است. این پیکربندی مبتنی بر فضا، LISA را به یک آشکارساز بسیار بزرگ برای مطالعه فرکانس پایین تبدیل می‌کند امواج گرانشی که آشکارسازهای زمینی نمی توانند.
برای تشخیص GWs، LISA از جفت جرم های آزمایشی (مکعب های طلا-پلاتین جامد) شناور آزاد در محفظه های ویژه در قلب هر فضاپیما استفاده می کند. گرانشی امواج تغییرات بسیار کوچکی در فواصل بین جرم های آزمایشی در فضاپیماها ایجاد می کند که از طریق تداخل سنجی لیزری اندازه گیری می شود. همانطور که توسط ماموریت LISA Pathfinder نشان داده شده است، این فناوری قادر به اندازه گیری تغییرات در فواصل چند میلیاردم میلی متری است.
LISA GWهای ناشی از ادغام ابرپرجرم را تشخیص خواهد داد سیاه چاله ها بنابراین در مرکز کهکشان ها، تکامل کهکشان ها را روشن می کند. این ماموریت همچنین باید گرانش پیش بینی شده را شناسایی کند 'زنگ زدن' در لحظات اولیه شکل گرفت جهان در اولین ثانیه های پس از انفجار بزرگ.
***
منابع:
- ESA اخبار -تسخیر امواج فضازمان: LISA روشن می شود. ارسال شده در 25 ژانویه 2024. موجود در https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- ناسا لیزا موجود در https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane و همکاران. 2017. تداخل سنج لیزری فضا آنتن. پیش چاپ arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- بیکر و همکاران 2019. تداخل سنج لیزری فضا آنتن: رونمایی از آسمان موج گرانشی میلی هرتز. پیش چاپ arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
