Миссия «Лазерный интерферометр космической антенны» (LISA) получила одобрение Европейского космического агентства (ESA). Это открывает путь к разработке приборов и космических аппаратов, которая начнется в январе 2025 года. Миссия возглавляется ESA и является результатом сотрудничества между ESA, космическими агентствами государств-членов, NASA и международным консорциумом ученых.
Запуск LISA запланирован на 2035 год. Это будет первая космическая обсерватория гравитационных волн , предназначенная для обнаружения и изучения миллигерцовых пульсаций, вызванных искажениями в ткани пространства -времени ( гравитационными волнами ) во Вселенной.
В отличие от наземных детекторов гравитационных волн (LIGO, VIRGO, KAGRA и LIGO India), которые обнаруживают гравитационные волны в диапазоне частот от 10 Гц до 1000 Гц, LISA будет спроектирована для обнаружения гравитационных волн гораздо большей длины в низкочастотном диапазоне от 0.1 мГц до 1 Гц.
Сверхнизкочастотные (10⁻⁹ – 10⁻⁸ Гц ) гравитационные волны (ГВ) с длиной волны от нескольких недель до нескольких лет, исходящие от сверхмассивных двойных черных дыр, могут быть обнаружены с помощью наземных пульсарных детекторов (PTA ) . Однако низкочастотные гравитационные волны (ГВ) с частотой от 0.1 мГц до 1 Гц не могут быть обнаружены ни LIGO, ни пульсарными детекторами (PTA) – длина волны этих ГВ слишком велика для LIGO и слишком мала для обнаружения PTA. Следовательно, существует необходимость в космическом детекторе ГВ.
LISA будет представлять собой группировку из трех космических аппаратов, расположенных в космосе в точно выстроенном виде равностороннего треугольника. Длина каждой стороны треугольника составит 2.5 миллиона километров. Эта группировка (из трех космических аппаратов) будет вращаться вокруг Солнца по гелиоцентрической орбите, следующей за Землей , на расстоянии от 50 до 65 миллионов километров от Земли, поддерживая при этом среднее расстояние между аппаратами в 2.5 миллиона километров. Такая космическая конфигурация делает LISA чрезвычайно большим детектором для изучения низкочастотных гравитационных волн , недоступных для наземных детекторов.
Для обнаружения гравитационных волн LISA будет использовать пары пробных масс (кубики из чистого золота и платины), свободно плавающих в специальных камерах в центре каждого космического аппарата. Гравитационные волны будут вызывать чрезвычайно малые изменения расстояний между пробными массами в космических аппаратах, которые будут измеряться с помощью лазерной интерферометрии. Как показала миссия LISA Pathfinder, эта технология способна измерять изменения расстояний с точностью до нескольких миллиардных долей миллиметра.
LISA позволит обнаружить гравитационные волны, вызванные слиянием сверхмассивных черных дыр в центре галактик, и тем самым прольет свет на эволюцию галактик. Миссия также должна обнаружить предсказанное гравитационное «колебание», образовавшееся в начальные моменты Вселенной, в первые секунды после Большого взрыва.
Ссылки:
- ЕКА. Новости -Улавливаем пульсации пространства-времени: LISA получает добро. Опубликовано 25 января 2024 г. Доступно по адресу: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- НАСА. ЛИЗА. Доступны на https://lisa.nasa.gov/
- Пау Амаро-Сеоан и др. 2017. Лазерный интерферометр. Space Антенна. Препринт arXiv. ДОИ: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Бейкер и др. 2019. Лазерный интерферометр. Space Антенна: открытие неба с миллигерцовыми гравитационными волнами. Препринт arXiv. ДОИ: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
 across the universe. The Laser Interferometer Space Antenna (LISA) mission has received the go ahead of European Space Agency (ESA). This paves the way for developing the instruments and spacecrafts commencing January 2025. The mission is led by ESA and is result of collaboration between ESA, its Member State space agencies, NASA, and an international consortium of scientists.){kind=link}