Милион миља од Земље, сателит Европске свемирске агенције који је носио две плутајуће коцке легуре злата-платине показао је да је могуће мерити кретање на скали атомског језгра, што може открити природу неких најмасивнијих објеката у свемиру .
Сличан садржај
- Лабораторија за физику засновану на свемиру могла би помоћи научницима да проуче како гравитација искривљава простор и време
Названа ЛИСА Патхфиндер, свемирска летелица је тестни кревет за свемирску антену еволуираног интерферометра (еЛИСА). Резултати су се данас појавили у раду у Пхисицал Ревиев Леттерс .
Мисија еЛИСА састојат ће се од три свемирске летелице које орбитирају око сунца. Једна од свемирских летелица ће испалити ласер према друга два, описујући облик Л у облику 621.000 миља са стране. Ласери ће измјерити удаљеност између испитних маса које носе сонде до неколико трилијуна метра - мањих од атома. Прецизно мерење омогућиће научницима да примете гравитационе таласе - поремећаје који протежу и сам простор - који су последица Еинстеинове опште теорије релативности. Тај пролазећи талас ће променити дужину једне стране Л у односу на другу и пустити научнике да виде стварну закривљеност простора.
"Реците да сте имали једну мису у Њујорку и једну у Торину [Италија]", каже Смитхсо Витале, професор физике на Универзитету у Тренту у Италији и главни истраживач за ЛИСА Патхфиндер. "Обоје убрзавају према центру земље. Када прође гравитациони талас, почињу да падају у нешто различитим правцима."
Али тешко је пратити тако ситне покрете, рекао је Фабио Фавата, шеф канцеларије за координацију Директората за науку ЕСА на конференцији за штампу, која је објавила резултате. Због тога је лансирана ЛИСА Патхфиндер. "Одлучили смо да треба да научимо да ходамо пре него што можемо да трчимо", рекао је. "То је аналогно пројекту Гемини за Аполон ... Нисмо само научили да шетамо, већ прилично добро трчимо."
Унутар ЛИСА Патхфиндер-а две 1.9-килограмске коцке златно-платинасте легуре лебде тачно 14, 8 инча. Ласерски сноп се одбија од сваке коцке, а намештени ласери мере своје кретање један према другом.
"Узели смо милионе километара ЛИСА-е и скратили је у једну свемирску летјелицу", рекао је Паул МцНамара, научник ЕСА пројекта за ЛИСА Патхфиндер. ЛИСА Патхфиндер је премала за мерење гравитационих таласа, али показала је да инструменти могу да мере веома мале покрете и да је могуће да се направи окружење без поремећаја спољашње средине.
ЛИСА Патхфиндер показао је да може да покрене кретање на скали фемометра - милиону милијарду метра. То су били величине више него што су се надали, рекао је Мартин Хевитсон, виши научник ЛИСА Патхфиндер. "Желели смо да видимо потезе пикометра", рекао је. Пикометар је 1.000 пута већи од фемтометра. "То је више од 100 пута боље од [опажања] на терену."
Гравитациони таласи откривени су и раније. Научници који раде у опсерваторију гравитационих таласних ласера Ласер Интерферометар (ЛИГО) објавили су у фебруару да су их пронашли. Таласи су вероватно настали због судара две црне рупе.
Али ЛИГО је на Земљи, што значи да не види врсте гравитационих таласа које би могле произвести друге појаве. Земљотреси на другој страни планете, пролазак камиона, па чак и термичко ширење опреме могу угушити сигнале којима ЛИГО тражи. Други фактор је величина. Било који приземни детектор може бити толико велик; ЛИГО, који такође описује Л-облик, налази се 2, 5 миље са стране и ласером одскаче напред-назад између огледала да би добио ефективну дужину од 695 миља. То је довољно велико да ефикасно можете видети гравитационе таласе са фреквенцијама измереним од око 100 Хз до 1.000 Хз, рекао је Схане Ларсон, ванредни професор на Универзитету Нортхвестерн и један од научника који су радили на ЛИГО. (Када је ЛИГО тим објавио своје откриће, најнижа фреквенција „чула“ је била око 35 Хз). То значи таласне дужине од око 300.000 до 8.5 милиона метара. (Гравитациони таласи се крећу брзином светлости). То значи да поред сударања црних рупа, ЛИГО може слушати неутронске звезде док се врте или као парови од њих спиралишу једно у друго.
еЛИСА ће, међутим, моћи да види гравитационе таласе којима је потребно неколико секунди - око 0, 0001 до 1 Хз, што значи гравитационе таласе дугачке чак 3 милијарде километара.
Ларсон је рекао да распон фреквенција омогућава откривање објеката и појава са којима ЛИГО не може да се подудара. "Могли смо видети неутронске звезде које се врте око друге, али много раније, пре него што се зближе", рекао је. "Или беле патуљасте звезде. Бели патуљци ће се контактирати и стопити, али они ће то учинити пре него што их ЛИГО види." Међутим, еЛИСА ће их покупити.
Витале је додао да ће еЛИСА одговорити на основна питања о црним рупама и галактичким центрима. "Знамо да свака галаксија има црну рупу од стотина хиљада до милијарди соларних маса", рекао је. "[еЛИСА] може видети судар рупа такве величине. Такође можемо видети малу црну рупу која пада у велику црну рупу; она шаље сигнал који омогућава својеврсно мапирање гравитационог поља око црне рупе." Тачан облик тих поља важно је отворено питање у астрофизици. То чак може показати да ли црне рупе заправо имају хоризонте догађаја.
Ларсон је рекао да гледање судара већих црних рупа такође може осветлити како црне рупе у галактичким центрима постају толико велике. "Веома рано у свемиру видимо огромне црне рупе. Како постају велике тако брзо? ЛИСА их може видети до ивице посматраног универзума."
еЛИСА се планира лансирати 2034. године и требала би почети узимати податке у року од само неколико мјесеци од лансирања.
