Ang hinaharap na gravitational wave detector sa kalawakan ay maaaring magbunyag ng mga lihim ng uniberso

Ipinakita ng isang bagong pag-aaral na sa hinaharap, ang pagtuklas ng mga gravitational wave mula sa kalawakan ay magbibigay-daan sa pagkilala sa mga bagong pundamental na larangan at posibleng magbigay ng bagong liwanag sa mga hindi kilalang aspeto ng uniberso.

Propesor Thomas Sotiriu mula sa Center for Gravitation sa Unibersidad ng Nottingham at Andrea Maselli, mananaliksik sa GSSI at INFN, kasama ang mga mananaliksik mula sa SISSA at La Sapienza ng Roma, ay nagpakita ng hindi pa nagagawang katumpakan kung saan ang mga obserbasyon ng mga gravitational wave gamit ang Laser Interferometer Space Ang Antenna (LISA) ay makakahanap ng mga bagong pangunahing field.

Sa bagong pag-aaral na ito, iminumungkahi ng mga siyentipiko na ang LISA, ang space-based gravitational wave (GW) detector na inaasahang ilulunsad ng European Space Agency (ESA) sa 2037, ay magbubukas ng mga bagong pagkakataon para sa paggalugad sa uniberso.

Ipinaliwanag ni Propesor Thomas Sotiriu, direktor ng Nottingham Gravity Center,: "Ang mga bagong pundamental na larangan, at lalo na ang mga scalar, ay iminungkahi sa iba't ibang mga sitwasyon: bilang isang paliwanag para sa madilim na bagay, bilang sanhi ng pinabilis na paglawak ng uniberso, o bilang mababang-enerhiya na mga pagpapakita ng pare-pareho at kumpletong paglalarawan ng gravity at elementarya na mga particle. Ipinakita na namin ngayon na nag-aalok ang LISA ng mga hindi pa nagagawang kakayahan sa pagtuklas para sa mga scalar field, at nagbubukas ito ng mga kapana-panabik na pagkakataon para sa pagsubok sa mga sitwasyong ito."

Kawili-wili din:

• Ang isang kumpletong catalog ng mga gravitational wave ay nai-publish
• Natuklasan ng mga astronomo ang isang malayong kalawakan gamit ang gravitational lensing

Ang mga obserbasyon sa mga astrophysical na bagay na may mahinang gravitational field at maliit na curvature ng space-time ay hindi pa nagbibigay ng anumang katibayan ng naturang mga field. Gayunpaman, may dahilan para asahan na ang mga paglihis mula sa General Relativity o ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng gravity at mga bagong field ay magiging mas kapansin-pansin sa malalaking distortion. Para sa kadahilanang ito, ang pagtuklas ng mga gravitational wave, na nagbukas ng bagong window sa malakas na rehimen ng gravitational field, ay isang natatanging pagkakataon upang makita ang mga field na ito.

Ang mga mananaliksik ay bumuo ng isang bagong diskarte sa pagmomodelo ng signal at sa unang pagkakataon ay nagsagawa ng mahigpit na pagtatasa ng kakayahan ng LISA na makita ang pagkakaroon ng mga scalar field na nauugnay sa pakikipag-ugnayan ng gravitational. Kapansin-pansin na ang pamamaraang ito ay nakasalalay sa teorya, dahil hindi ito nakasalalay sa pinagmulan ng singil mismo, o sa likas na katangian ng maliit na katawan. Ang pagsusuri ay nagpapakita rin na ang naturang pagsukat ay maihahambing sa matitinding limitasyon sa mga teoretikal na parameter na nagmamarka ng mga paglihis mula sa Pangkalahatang Teorya ng Relativity o sa Pamantayang Modelo.

Ang LISA ay ilalaan sa pagtuklas ng mga gravitational wave gamit ang astrophysical sources, gagana sa isang konstelasyon ng tatlong satellite na umiikot sa Araw sa layo na milyun-milyong kilometro mula sa isa't isa. Obserbahan ng LISA ang mga gravitational wave na ibinubuga sa mababang frequency sa isang banda na hindi naa-access sa ground-based na mga interferometer dahil sa ingay sa kapaligiran. Ang spectrum na nakikita ng LISA ay magbibigay-daan sa pag-aaral ng mga bagong pamilya ng astrophysical sources na iba sa mga naobserbahan ng Virgo at LIGO, na nagbubukas ng bagong window sa ebolusyon ng mga compact na bagay sa iba't ibang kapaligiran ng ating Uniberso.

Basahin din:

• Nalikha na ang konsepto ng laser na maghahatid ng spacecraft sa Mars sa loob ng 45 araw
• Ang araw ay maaaring hindi mabilang na pinagmumulan ng tubig ng Earth