אינטרפרומטר הלייזר מֶרחָב משימת האנטנה (LISA) קיבלה את האישור האירופי מֶרחָב הסוכנות (ESA). זה סולל את הדרך לפיתוח המכשירים והחלליות החל מינואר 2025. המשימה מנוהלת על ידי ESA והיא תוצאה של שיתוף פעולה בין ESA, המדינה החברה שלה שטח סוכנויות, נאס"א, וקונסורציום בינלאומי של מדענים.
LISA, שמתוכנן להיות השקה בשנת 2035, תהיה הראשונה שטחמבוסס גל כבידה מצפה כוכבים המוקדש לאיתור ומחקר של אדוות מילי-הרץ הנגרמות על ידי עיוותים במרקם של שטח-זמן (גלי כבידה) מעבר ל עוֹלָם.
בניגוד לקרקע גל כבידה גלאים (LIGO, VIRGO, KAGRA ו-LIGO India) המזהים גלי כבידה בטווח תדרים של 10 הרץ עד 1000 הרץ, LISA תתוכנן לזהות גלי כבידה של אורכי גל ארוכים בהרבה בתחום התדרים הנמוכים שבין 0.1 מגהרץ ל-1 הרץ.
תדר נמוך במיוחד (10-9-10-8 הרץ) גלי כבידה (GWs) עם אורכי גל משבועות עד שנים מבינארי סופר מסיבי חורים שחורים ניתן לזהות באמצעות קרקע מערכי תזמון Pulsar (PTAs). עם זאת, תדירות נמוכה גלי כבידה (GWs) עם תדר בין 0.1 mHz ל-1 Hz לא ניתנים לזיהוי על ידי LIGO ולא על ידי Pulsar Timing Arrays (PTAs) - אורך הגל של GWs אלה ארוך מדי עבור LIGO וקצר מדי עבור PTAs לזיהוי. מכאן, הצורך ב שטחגלאי GW מבוסס.
LISA תהיה קבוצת כוכבים של שלוש חלליות בצורת משולש שווה צלעות מדויקת בחלל. כל צלע של המשולש תהיה באורך 2.5 מיליון ק"מ. היווצרות זו (של שלוש החלליות) תעשה מסלול שמש בהליוצנטרית נגררת לכדור הארץ מסלול בין 50 ל-65 מיליון ק"מ מכדור הארץ תוך שמירה על מרחק הפרדה בין חלליות ממוצע של 2.5 מיליון ק"מ. תצורה מבוססת חלל זו הופכת את LISA לגלאי גדול במיוחד ללימוד תדר נמוך גלי כבידה שגלאים קרקעיים לא יכולים.
לזיהוי של GWs, LISA תשתמש בזוגות של מסות בדיקה (קוביות זהב-פלטינה מוצק) הצפות חופשיות בתאים מיוחדים בלב כל חללית. כוח משיכה אדוות יבצעו שינויים קטנים ביותר במרחקים בין מסות הבדיקה בחלליות אשר יימדדו באמצעות התערבות לייזר. כפי שהדגימה משימת LISA Pathfinder, טכנולוגיה זו מסוגלת למדוד שינויים במרחקים עד כמה מיליארדיות המילימטר.
LISA תזהה GWs שנגרמו ממיזוג של סופר מסיבי חורים שחורים במרכז הגלקסיות, כך ישפוך אור על התפתחות הגלקסיות. המשימה צריכה גם לזהות את הכבידה החזויה 'צִלצוּל' נוצר ברגעים הראשונים של ה עוֹלָם בשניות הראשונות לאחר המפץ הגדול.
***
הפניות:
- ESA. חדשות - לכידת אדוות החלל בזמן: LISA מקבלת קדימה. פורסם ב-25 בינואר 2024. זמין ב https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- נאס"א. ליסה. זמין ב https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane et al. 2017. אינטרפרומטר לייזר מֶרחָב אַנטֶנָה. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- בייקר וחב'. 2019. אינטרפרומטר הלייזר מֶרחָב אנטנה: חושפת את שמיים של גל הכבידה של Millihertz. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
