ESA har godkendt konstruktionen af ​​Space Gravitational-Wave Observatory LISA

European Space Agency og NASA gav grønt lys til Laser Interferometer Space Antenna (LISA)-projektet - en gigantisk kosmisk gravitationsbølgedetektor designet til at detektere pulsationer i rum-tid forårsaget af kollisionen af ​​enorme sorte huller i galaksernes centre med andre massive objekter.

Detektoren kommer til at bestå af tre rumfartøjer, der flyder 2,5 millioner kilometer fra hinanden, og danner en trekant af laserlys, der vil være i stand til at detektere forvrængninger i rummet forårsaget af voldsomme univers-knusende kollisioner af neutronstjerner og sorte huller.

Interferometeret fungerer efter de samme principper som det eksisterende jordbaserede LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory) eksperiment, som først opdagede gravitationsbølger i 2015. Men at skalere LISA op til en million gange vil give den mulighed for at detektere lavere frekvens gravitationsbølger, hvilket afslører kosmiske katastrofer i øjeblikket uden for LIGOs rækkevidde.

"Ved at bruge laserstråler i afstande på flere kilometer kan jordbaserede instrumenter detektere gravitationsbølger, der stammer fra begivenheder, der involverer objekter af stjernestørrelse - såsom supernovaeksplosioner eller sammensmeltninger af supertætte stjerner og sorte huller med stjernemasse. For at udvide grænserne for tyngdekraftsforskning er vi nødt til at gå ud i rummet," sagde Nora Lützgendorf, LISA's ledende videnskabsmand. "Takket være den enorme afstand tilbagelagt under flyvningen, var vi i stand til at skubbe tyngdekraftens grænser. "Takket være den enorme afstand, LISA's lasersignaler dækker, og dens instrumenters bemærkelsesværdige stabilitet, vil vi sondere gravitationsbølger ved lavere frekvenser end muligt på Jorden og afsløre begivenheder i en anden skala, indtil tidernes morgen."

Gravitationsbølger er chokbølger, der opstår i rum-tid, når to ekstremt tætte objekter støder sammen, såsom neutronstjerner eller sorte huller.

LIGO-detektoren detekterer gravitationsbølger ved at opfange de små forvrængninger i rumtidens struktur, som disse bølger skaber, når de passerer gennem Jorden. Den L-formede detektor har to arme med to identiske laserstråler indeni, hver 4 km lang.

Når en gravitationsbølge rammer vores kosmiske kyster, trækker en laser i den ene arm af LIGO-detektoren sig sammen og udvider sig i den anden, hvilket advarer videnskabsmænd om bølgens tilstedeværelse. Men den lille skala af denne forvrængning (ofte et par tusindedele af en proton eller neutron i størrelse) betyder, at detektorerne skal være utroligt følsomme – og jo længere disse detektorer er, jo mere følsomme bliver de.

Konstellationen af ​​tre LISA-rumfartøjer, der skal bygges i 2025, vil indeholde tre Rubiks terninger af guld-platin i terningstørrelse, der vil skyde laserstråler mod hinandens teleskoper millioner af kilometer væk.

Da satellitterne følger Jorden i dens kredsløb om Solen, vil enhver mindre forstyrrelse i vejlængden mellem dem blive registreret af LISA og sendt tilbage til forskerne. Forskere vil derefter være i stand til at bruge de præcise ændringer i hver stråle til at triangulere for at bestemme, hvor gravitationsforstyrrelserne kommer fra, og pege optiske teleskoper mod dem til yderligere undersøgelse.

Fordi gravitationspulseringer genereres, selv før supermassive astronomiske objekter kolliderer, vil LISA give videnskabsmænd en tidlig advarsel flere måneder før kollisionen bliver synlig for optiske teleskoper.

Detektorens hidtil usete følsomhed vil også give et vindue ind i de svageste pulseringer som følge af kosmiske daggry-begivenheder – de blodige eftervirkninger af Big Bang – og besvare nogle af kosmologiens største og mest presserende spørgsmål.

Teleskopet, der er skabt som en del af et samarbejde mellem ESA, NASA og internationale videnskabsmænd, vil blive løftet op i himlen ombord på Ariane 3-raketten i 2035.

Læs også:

• Hassell og ESA har vist et innovativt basiskoncept for månens overflade
• ESA's Ariane 6 løfteraket har bestået en kritisk motortest