ESA, Uzay Yerçekimi Dalgası Gözlemevi LISA'nın inşasını onayladı

Avrupa Uzay Ajansı ve NASA Galaksilerin merkezlerindeki büyük kara deliklerin diğer büyük nesnelerle çarpışmasından kaynaklanan uzay-zamandaki titreşimleri tespit etmek için tasarlanmış dev bir kozmik yerçekimsel dalga dedektörü olan Lazer İnterferometre Uzay Anteni (LISA) projesine yeşil ışık verdi.

Dedektör, birbirinden 2,5 milyon km uzaklıkta yüzen ve nötron yıldızları ile kara deliklerin evreni sarsacak şiddetli çarpışmalarının neden olduğu uzaydaki çarpıklıkları tespit edebilecek bir lazer ışığı üçgeni oluşturan üç uzay aracından oluşacak.

İnterferometre, ilk olarak 2015 yılında yer çekimi dalgalarını tespit eden mevcut yer tabanlı LIGO (Lazer İnterferometrik Yerçekimi Dalgası Gözlemevi) deneyiyle aynı prensiplerle çalışıyor. Ancak LISA'nın bir milyon kata kadar ölçeklendirilmesi, düşük frekanslı yerçekimsel dalgaları tespit etmesine olanak tanıyacak ve şu anda LIGO'nun ulaşamayacağı kozmik felaketleri ortaya çıkaracak.

"Yer tabanlı cihazlar, birkaç kilometre mesafedeki lazer ışınlarını kullanarak, süpernova patlamaları veya süper yoğun yıldızların ve yıldız kütleli kara deliklerin birleşmesi gibi yıldız büyüklüğündeki nesneleri içeren olaylardan kaynaklanan yerçekimi dalgalarını tespit edebilir. LISA'nın baş bilim insanı Nora Lützgendorf, "Yerçekimi araştırmasının sınırlarını zorlamak için uzaya gitmemiz gerekiyor" dedi. "Uçuş sırasında kat edilen büyük mesafe sayesinde, yerçekiminin sınırlarını zorlamayı başardık. "LISA'nın lazer sinyallerinin kat ettiği muazzam mesafe ve cihazlarının dikkate değer stabilitesi sayesinde, Dünya'da mümkün olandan daha düşük frekanslardaki yerçekimsel dalgaları inceleyeceğiz ve olayları zamanın başlangıcına kadar farklı bir ölçekte ortaya çıkaracağız."

Yerçekimi dalgaları, uzay-zamanda nötron yıldızları veya kara delikler gibi iki aşırı yoğun nesnenin çarpışması sonucu oluşan şok dalgalarıdır.

LIGO dedektörü, yerçekimi dalgalarını, bu dalgaların Dünya'dan geçerken yarattığı uzay-zaman dokusundaki küçük bozulmaları toplayarak tespit ediyor. L şeklindeki dedektörün içinde her biri 4 km uzunluğunda iki özdeş lazer ışınının bulunduğu iki kol bulunur.

Bir yerçekimsel dalga kozmik kıyılarımıza çarptığında, LIGO dedektörünün bir kolundaki lazer diğer kolunda kasılıp genişleyerek bilim adamlarını dalganın varlığı konusunda uyarıyor. Ancak bu bozulmanın küçük ölçeği (genellikle bir proton veya nötronun birkaç binde biri boyutunda), dedektörlerin inanılmaz derecede hassas olması gerektiği anlamına gelir ve bu dedektörler ne kadar uzun olursa, o kadar hassas olurlar.

Yapımına 2025 yılında başlanması planlanan üç LISA uzay aracından oluşan takımyıldız, birbirlerinin milyonlarca kilometre uzaktaki teleskoplarına lazer ışınları gönderecek Rubik küpü büyüklüğünde üç altın-platin küp içerecek.

Uydular, Dünya'yı Güneş etrafındaki yörüngesinde takip ederken, aralarındaki yol uzunluğundaki herhangi bir hafif bozulma LISA tarafından kaydedilecek ve bilim adamlarına geri gönderilecek. Araştırmacılar daha sonra, yerçekimsel bozulmaların nereden geldiğini belirlemek için üçgenleme yapmak için her ışındaki kesin değişiklikleri kullanabilecek ve daha ileri araştırmalar için optik teleskopları onlara yönlendirebilecekler.

Yerçekimi titreşimleri, süper kütleli astronomik nesneler çarpışmadan önce bile oluşturulduğundan, LISA, çarpışmanın optik teleskoplar tarafından görülebilmesinden birkaç ay önce bilim adamlarına erken uyarı verecek.

Dedektörün benzeri görülmemiş hassasiyeti aynı zamanda kozmik şafak olaylarından (Büyük Patlama'nın kanlı sonuçları) kaynaklanan en zayıf titreşimlere de bir pencere açacak ve kozmolojinin en büyük ve en acil sorularından bazılarına cevap verecek.

ESA, NASA ve uluslararası bilim insanları arasındaki işbirliğinin bir parçası olarak oluşturulan teleskop, 3 yılında Ariane 2035 roketiyle gökyüzüne kaldırılacak.

Ayrıca okuyun:

• Hassell ve ESA, ay yüzeyi için yenilikçi bir temel konsepti gösterdi
• ESA'nın Ariane 6 fırlatma aracı kritik bir motor testini geçti