Laserinterferomeeter Ruum Antenni (LISA) missioon on saanud Euroopa jaoks edumaa Ruum Agentuur (ESA). See sillutab teed instrumentide ja kosmoselaevade väljatöötamiseks alates 2025. aasta jaanuarist. Missiooni juhib ESA ja see on selle liikmesriigi ESA koostöö tulemus. ruum agentuurid, NASAja rahvusvaheline teadlaste konsortsium.
LISA, mis plaanitakse turule tuua 2035. aastal, on esimene ruum-põhine gravitatsioonilaine Observatoorium, mis on pühendatud kangaste moonutustest põhjustatud millihertsi lainetuse tuvastamisele ja uurimisele ruum-aeg (gravitatsioonilised lained) üle universum.
Erinevalt maapinnast gravitatsioonilaine detektorid (LIGO, VIRGO, KAGRA ja LIGO India), mis tuvastavad gravitatsioonilised lained sagedusvahemikus 10 Hz kuni 1000 Hz on LISA loodud tuvastama gravitatsioonilised lained palju pikemate lainepikkustega madala sagedusega vahemikus 0.1–1 Hz.
Ülimadala sagedusega (10-9-10-8 Hz) gravitatsioonilised lained (GW) lainepikkustega nädalatest aastateni supermassiivsest binaarsest mustad augud saab tuvastada maapealse baasi abil Pulsari ajastusmassiivid (PTA). Siiski madal sagedus gravitatsioonilised lained (GW-sid), mille sagedus on vahemikus 0.1–1 Hz, ei saa LIGO ega Pulsar Timing Arrays (PTA) tuvastada – nende GW-de lainepikkus on LIGO jaoks liiga pikk ja PTA-de tuvastamiseks liiga lühike. Järelikult vajadus ruum-põhine GW detektor.
LISA on kolmest kosmoselaevast koosnev tähtkuju, mis moodustab kosmoses täpse võrdkülgse kolmnurga. Kolmnurga kumbki külg on 2.5 miljonit km pikk. See moodustis (kolmest kosmoselaevast) saab orbiit Päike Maad mööda liikuvas heliotsentris orbiit 50–65 miljoni km kaugusel Maast, säilitades samal ajal keskmiseks kosmoselaevadevaheliseks kauguseks 2.5 miljonit km. See kosmosepõhine konfiguratsioon muudab LISA äärmiselt suureks detektoriks madala sageduse uurimiseks gravitatsioonilised lained et maapealsed detektorid ei saa.
GW-de tuvastamiseks kasutab LISA testmasside paare (tahke kuld-plaatina kuubikud), mis hõljuvad iga kosmoselaeva südames asuvates spetsiaalsetes kambrites. Gravitatsiooniline lainetus muudab kosmoselaevade katsemasside vahekaugustes äärmiselt väikeseid muutusi, mida mõõdetakse laserinterferomeetria abil. Nagu näitas LISA Pathfinder missioon, on see tehnoloogia võimeline mõõtma vahemaade muutusi mõne miljardikillimeetrini.
LISA tuvastab supermassiivide ühinemisest põhjustatud GW-d mustad augud galaktikate keskmes heidab seega valgust galaktikate evolutsioonile. Missioon peaks tuvastama ka ennustatud gravitatsiooni 'helin' moodustatud algushetkedel universum esimestel sekunditel pärast suurt pauku.
***
viited:
- ESA. Uudised – Ajaruumi lainetuse jäädvustamine: LISA saab teoks. Postitatud 25. jaanuaril 2024. Saadaval aadressil https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Saadaval aadressil https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane jt. 2017. Laserinterferomeeter Ruum Antenn. Eeltrükk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker et al. 2019. Laserinterferomeeter Ruum Antenn: Millihertsi gravitatsioonilaine taeva paljastamine. Eeltrükk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
