Inaprubahan ng ESA ang pagtatayo ng Space Gravitational-Wave Observatory LISA

European Space Agency at NASA nagbigay ng berdeng ilaw sa proyekto ng Laser Interferometer Space Antenna (LISA) - isang higanteng cosmic gravitational wave detector na idinisenyo upang makita ang mga pulsation sa space-time na dulot ng banggaan ng malalaking black hole sa mga sentro ng galaxy sa iba pang malalaking bagay.

Ang detektor ay bubuuin ng tatlong spacecraft na lumulutang na 2,5 milyong kilometro ang layo, na bubuo ng isang tatsulok ng laser light na makaka-detect ng mga distortion sa kalawakan na dulot ng marahas na universe-shattering collisions ng neutron star at black hole.

Gumagana ang interferometer sa parehong mga prinsipyo tulad ng umiiral na eksperimentong LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory) na nakabatay sa lupa, na unang nakakita ng mga gravitational wave noong 2015. Ngunit ang pag-scale ng LISA nang hanggang isang milyong beses ay magbibigay-daan dito na makakita ng mas mababang dalas ng mga gravitational wave, na nagpapakita ng mga cosmic na sakuna na kasalukuyang hindi naaabot ng LIGO.

"Gamit ang mga laser beam sa mga distansyang ilang kilometro, ang mga instrumentong nakabatay sa lupa ay maaaring makakita ng mga gravitational wave na nagmumula sa mga kaganapang kinasasangkutan ng mga bagay na kasing laki ng bituin - tulad ng mga pagsabog ng supernova o pagsasama-sama ng mga superdense na bituin at stellar-mass black hole. Upang palawakin ang mga limitasyon ng pagsasaliksik sa gravity, kailangan nating pumunta sa kalawakan," sabi ni Nora Lützgendorf, ang nangungunang siyentipiko ng LISA. "Salamat sa napakalaking distansya na sakop sa panahon ng paglipad, nagawa naming itulak ang mga limitasyon ng gravity. "Salamat sa napakalaking distansya na sakop ng mga signal ng laser ng LISA at ang kahanga-hangang katatagan ng mga instrumento nito, susuriin namin ang mga gravitational wave sa mas mababang mga frequency kaysa posible sa Earth, na nagpapakita ng mga kaganapan sa ibang sukat, hanggang sa bukang-liwayway."

Ang mga gravitational wave ay mga shock wave na nangyayari sa space-time kapag nagbanggaan ang dalawang napakasiksik na bagay, tulad ng mga neutron star o black hole.

Nakikita ng LIGO detector ang mga gravitational wave sa pamamagitan ng pagkuha ng maliliit na distortion sa tela ng spacetime na nalilikha ng mga wave na ito habang dumadaan sila sa Earth. Ang L-shaped detector ay may dalawang braso na may dalawang magkaparehong laser beam sa loob, bawat isa ay 4 na km ang haba.

Kapag tumama ang isang gravitational wave sa ating cosmic shores, ang isang laser sa isang braso ng LIGO detector ay kumukontra at lumalawak sa kabilang banda, na nagpapaalerto sa mga siyentipiko sa presensya ng alon. Ngunit ang maliit na sukat ng pagbaluktot na ito (kadalasan ay ilang ikasampung bahagi ng isang proton o neutron ang laki) ay nangangahulugan na ang mga detector ay kailangang maging lubhang sensitibo - at kapag mas mahaba ang mga detector na ito, mas nagiging sensitibo ang mga ito.

Ang konstelasyon ng tatlong LISA spacecraft, na magsisimula sa pagtatayo sa 2025, ay maglalaman ng tatlong Rubik's cube-sized gold-platinum cubes na magpapa-shoot ng mga laser beam sa mga teleskopyo ng bawat isa na milyun-milyong kilometro ang layo.

Habang sinusundan ng mga satellite ang Earth sa orbit nito sa paligid ng Araw, ang anumang bahagyang pag-abala sa haba ng landas sa pagitan nila ay irerehistro ng LISA at ibabalik sa mga siyentipiko. Magagamit ng mga mananaliksik ang mga tumpak na pagbabago sa bawat sinag upang mag-triangulate upang matukoy kung saan nagmumula ang mga gravitational perturbations at ituro ang mga optical telescope sa kanila para sa karagdagang pagsisiyasat.

Dahil ang mga gravitational pulsation ay nabuo bago pa man magbanggaan ang mga supermassive astronomical na bagay, bibigyan ng LISA ang mga siyentipiko ng maagang babala ilang buwan bago makita ng mga optical telescope ang banggaan.

Ang hindi pa nagagawang sensitivity ng detector ay magbibigay din ng window sa pinakamahinang mga pulsation na nagreresulta mula sa cosmic na mga pangyayari sa bukang-liwayway – ang madugong resulta ng Big Bang – at sasagutin ang ilan sa mga pinakamalalaki at pinakamabigat na tanong ng kosmolohiya.

Ang teleskopyo, na nilikha bilang bahagi ng pakikipagtulungan sa pagitan ng ESA, NASA at mga internasyonal na siyentipiko, ay itataas sa kalangitan sakay ng Ariane 3 rocket sa 2035.

Basahin din:

• Hassell at ESA ay nagpakita ng isang makabagong batayang konsepto para sa ibabaw ng buwan
• Ang Ariane 6 launch vehicle ng ESA ay nakapasa sa isang kritikal na pagsubok sa makina