ESA-ն հավանություն է տվել տիեզերական գրավիտացիոն-ալիքային LISA աստղադիտարանի կառուցմանը

Եվրոպական տիեզերական գործակալություն և NASA Կանաչ լույս է տվել Laser Interferometer Space Antenna (LISA) նախագծին՝ տիեզերական գրավիտացիոն ալիքների հսկա դետեկտոր, որը նախատեսված է տարածություն-ժամանակում իմպուլսացիաները հայտնաբերելու համար, որոնք առաջանում են գալակտիկաների կենտրոններում գտնվող հսկայական սև խոռոչների բախումից այլ զանգվածային օբյեկտների հետ:

Դետեկտորը բաղկացած կլինի երեք տիեզերանավից, որոնք լողում են միմյանցից 2,5 միլիոն կմ հեռավորության վրա, որոնք կձևավորեն լազերային լույսի եռանկյունի, որը կկարողանա հայտնաբերել տարածության աղավաղումները, որոնք առաջանում են նեյտրոնային աստղերի և սև խոռոչների կատաղի տիեզերք ջարդող բախումներից:

Ինտերֆերոմետրն աշխատում է նույն սկզբունքներով, ինչ գոյություն ունեցող ցամաքային LIGO (Լազերային ինտերֆերոմետրիկ գրավիտացիոն-ալիքային աստղադիտարան) փորձը, որն առաջին անգամ գրավիտացիոն ալիքներ է հայտնաբերել 2015 թվականին։ Սակայն LISA-ի մինչև միլիոն անգամ չափումը թույլ կտա նրան հայտնաբերել ավելի ցածր հաճախականության գրավիտացիոն ալիքներ՝ բացահայտելով տիեզերական աղետներ, որոնք ներկայումս LIGO-ի հասանելիությունից դուրս են:

«Օգտագործելով լազերային ճառագայթներ մի քանի կիլոմետր հեռավորության վրա՝ ցամաքային գործիքները կարող են հայտնաբերել գրավիտացիոն ալիքներ, որոնք ծագում են աստղային չափերի օբյեկտների հետ կապված իրադարձություններից, ինչպիսիք են գերնոր աստղերի պայթյունները կամ գերխիտ աստղերի և աստղային զանգվածի սև խոռոչների միաձուլումը: Գրավիտացիոն հետազոտության սահմանները ճեղքելու համար մենք պետք է գնանք տիեզերք»,- ասում է LISA-ի առաջատար գիտնական Նորա Լյուցգենդորֆը։ «Թռիչքի ընթացքում անցած հսկայական տարածության շնորհիվ մենք կարողացանք հաղթահարել ձգողականության սահմանները։ «LISA-ի լազերային ազդանշաններով ծածկված հսկայական տարածության և նրա գործիքների ուշագրավ կայունության շնորհիվ մենք կհետազոտենք գրավիտացիոն ալիքները ավելի ցածր հաճախականությամբ, քան հնարավոր է Երկրի վրա՝ բացահայտելով այլ մասշտաբի իրադարձություններ, մինչև ժամանակի լուսաբացը»:

Գրավիտացիոն ալիքները հարվածային ալիքներ են, որոնք առաջանում են տարածություն-ժամանակում, երբ բախվում են երկու չափազանց խիտ օբյեկտներ, ինչպիսիք են նեյտրոնային աստղերը կամ սև խոռոչները։

LIGO դետեկտորը հայտնաբերում է գրավիտացիոն ալիքները՝ հավաքելով տարածական ժամանակի հյուսվածքի մանր աղավաղումները, որոնք այդ ալիքները ստեղծում են Երկրի միջով անցնելիս: L-աձև դետեկտորն ունի երկու թեւ՝ ներսում երկու նույնական լազերային ճառագայթներով, որոնցից յուրաքանչյուրը 4 կմ երկարություն ունի:

Երբ գրավիտացիոն ալիքը հարվածում է մեր տիեզերական ափերին, LIGO դետեկտորի մի թեւում գտնվող լազերը կծկվում և ընդլայնվում է մյուսում՝ ազդարարելով գիտնականներին ալիքի առկայության մասին: Բայց այս աղավաղման փոքր մասշտաբը (հաճախ պրոտոնի կամ նեյտրոնի չափի մի քանի հազարերորդական) նշանակում է, որ դետեկտորները պետք է աներևակայելի զգայուն լինեն, և որքան երկար են այս դետեկտորները, այնքան ավելի զգայուն են դառնում:

Երեք LISA տիեզերանավերի համաստեղությունը, որը շինարարությունը կսկսվի 2025 թվականին, կպարունակի Ռուբիկի խորանարդի չափ երեք ոսկի-պլատինե խորանարդներ, որոնք լազերային ճառագայթներ կարձակեն միմյանց աստղադիտակների վրա միլիոնավոր կիլոմետր հեռավորության վրա:

Քանի որ արբանյակները հետևում են Երկրին Արեգակի շուրջ իր ուղեծրում, նրանց միջև ուղու երկարության ցանկացած աննշան շեղումներ կգրանցվեն LISA-ի կողմից և հետ կուղարկվեն գիտնականներին: Հետազոտողներն այնուհետև կկարողանան օգտագործել յուրաքանչյուր ճառագայթի ճշգրիտ փոփոխությունները՝ եռանկյունավորելու համար՝ որոշելու, թե որտեղից են գալիս գրավիտացիոն շեղումները և ուղղորդելու օպտիկական աստղադիտակները դրանց վրա՝ հետագա ուսումնասիրության համար:

Քանի որ գրավիտացիոն իմպուլսացիաներն առաջանում են նույնիսկ գերզանգվածային աստղագիտական ​​օբյեկտների բախումից առաջ, LISA-ն գիտնականներին վաղ նախազգուշացում կտա մի քանի ամիս առաջ, երբ բախումը տեսանելի կդառնա օպտիկական աստղադիտակների համար:

Դետեկտորի աննախադեպ զգայունությունը նաև պատուհան կներկայացնի տիեզերական լուսաբաց իրադարձությունների հետևանքով առաջացած ամենաթույլ պուլսացիաներին՝ Մեծ պայթյունի արյունալի հետևանքներին և կպատասխանի տիեզերագիտության ամենամեծ և ամենահրատապ հարցերին:

Աստղադիտակը, որը ստեղծվել է ESA-ի, NASA-ի և միջազգային գիտնականների համագործակցության շրջանակներում, երկինք կբարձրացվի Ariane 3 հրթիռով 2035 թվականին:

Կարդացեք նաև.

• Hassell-ը և ESA-ն ցուցադրել են լուսնային մակերևույթի բազային նորարարական հայեցակարգ
• ESA-ի Ariane 6 հրթիռային մեքենան անցել է շարժիչի կրիտիկական փորձարկում