Laserový interferometr space Mise Antenna (LISA) získala náskok před evropskou space agentura (ESA). To otevírá cestu pro vývoj přístrojů a kosmických lodí od ledna 2025. Mise vede ESA a je výsledkem spolupráce mezi ESA, jejím členským státem prostor agentury, NASAa mezinárodní konsorcium vědců.
LISA, která má být spuštěna v roce 2035, bude první prostor-na základě gravitační vlna observatoř věnovaná detekci a studiu milihertzových vln způsobených deformacemi v tkanině prostor-čas (gravitační vlny) přes vesmír.
Na rozdíl od pozemního gravitační vlna detektory (LIGO, VIRGO, KAGRA a LIGO India), které detekují gravitační vlny ve frekvenčním rozsahu 10 Hz až 1000 Hz bude LISA určena k detekci gravitační vlny mnohem delších vlnových délek v nízkofrekvenčním rozsahu mezi 0.1 mHz a 1 Hz.
Ultra-nízká frekvence (10-9-10-8 Hz) gravitační vlny (GWs) s vlnovými délkami od týdnů do let od supermasivní dvojhvězdy černé díry lze detekovat pomocí pozemní Pulsar Timing Arrays (PTAs). Nicméně nízká frekvence gravitační vlny (GW) s frekvencí mezi 0.1 mHz a 1 Hz nelze detekovat ani pomocí LIGO, ani pomocí Pulsar Timing Arrays (PTA) – vlnová délka těchto GW je pro LIGO příliš dlouhá a pro PTA příliš krátká. Proto potřeba prostorGW detektor na bázi.
LISA bude souhvězdí tří kosmických lodí v přesném rovnostranném trojúhelníku ve vesmíru. Každá strana trojúhelníku bude dlouhá 2.5 milionu km. Tato formace (ze tří kosmických lodí) bude oběžná dráha Slunce v heliocentru vlečné Země oběžná dráha mezi 50 a 65 miliony km od Země při zachování střední vzdálenosti mezi kosmickými loděmi 2.5 milionu km. Tato prostorová konfigurace dělá z LISA extrémně velký detektor pro studium nízké frekvence gravitační vlny že pozemní detektory nemohou.
Pro detekci GW bude LISA používat páry testovacích hmot (pevné zlato-platinové kostky), které se volně vznášejí ve speciálních komorách v srdci každé kosmické lodi. Gravitační vlnění způsobí extrémně malé změny ve vzdálenostech mezi testovacími hmotami v kosmických lodích, které budou měřeny pomocí laserové interferometrie. Jak ukázala mise LISA Pathfinder, tato technologie je schopna měřit změny ve vzdálenostech s přesností na několik miliardtin milimetru.
LISA bude detekovat GW způsobené sloučením supermasivu černé díry ve středu galaxií tak vrhne světlo na vývoj galaxií. Mise by také měla detekovat předpokládanou gravitaci 'zvonění' vytvořené v počátečních okamžicích vesmír v prvních sekundách po velkém třesku.
***
Reference:
- ESA. Zprávy - Zachycení vln časoprostoru: LISA dostává krok vpřed. Publikováno 25. ledna 2024. Dostupné na https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Dostupné v https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane a kol. 2017. Laserový interferometr space Anténa. Předtisk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker a kol. 2019. Laserový interferometr space Anténa: Odhalení millihertzové gravitační vlnové oblohy. Předtisk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
