وافقت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) على تطوير هوائي الفضاء التداخلي بالليزر (LISA). ستشكل ثلاثة أقمار صناعية مزودة بأشعة ليزر مرتبة على شكل مثلث كوكبة على الأرض لتبدأ مرحلة جديدة في دراسة موجات الجاذبية من الفضاء.
تم تأجيل مشروع LISA لمدة ثلاثة عقود. هذا العام قبلت وكالة الفضاء الأوروبية التكنولوجيا متقدمة بما يكفي لتمكينها. وبمجرد اكتمال العملية، سيقوم العلماء بتركيب جهاز استقبال صوتي مع الأرض على مدار العام يعتمد على ثلاث مركبات فضائية على مسافة 2.5 مليون كيلومتر.
سوف يكتشف الهوائي موجات الجاذبية بدقة وحساسية أكبر من مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO) الحالي في الولايات المتحدة. الإشارات هي اضطرابات في الزمكان تنتقل بسرعة الضوء نتيجة لأعنف الأحداث التي يشهدها الكون، مثل اصطدام ثقبين أسودين. تنبأت نظرية النسبية العامة، التي اقترحها ألبرت أينشتاين، بهذه الموجات، وبعد 100 عام تم تأكيدها في مركز LIGO.
هذه هي الطريقة التي يعمل بها هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA).
تكتشف LISA الموجات عن طريق إرسال إشارات الليزر بين الأجهزة. ويوضح كارستن تانزمان، مدير معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية في هانوفر بألمانيا، أن مجسات LISA قادرة على قياس مسافة انحناء الضوء بدقة تصل إلى جزء من مليار من المتر. إذا أدى حدث عنيف إلى تعطيل بنية الزمكان، فستخضع مخرجات الليزر لتغييرات يمكن اكتشافها وسيتم معرفة أصل الموجة.
يجب أن تتعامل أجهزة الكشف الأرضية مثل LIGO مع الحركات الجوهرية للكوكب والاضطرابات الكونية الأخرى. وفي فراغ الفضاء، لا تتحرك الهوائيات بفعل الاهتزازات أو الظروف الجوية. ولتعزيز حساسيتها، تحتوي كل سفينة على مكعب عائم يبلغ طوله 4.6 سم من الذهب والبلاتين. ويضمن توطين موجات الجاذبية ذات الأطوال الموجية من 300 ألف إلى ثلاثة مليارات كيلومتر. يتكون هذا المقياس من أطول مقياس رصده مرصد LIGO وأقصر مقياس رصدته السلاسل الزمنية للنجوم النابضة.
يستكشف الهوائي الفضائي طبيعة الكون من خلال الموجات الصوتية. لذلك، فإن غرضه يتجاوز اكتشافه. ووفقا للبوابة الرسمية للمشروع، فإن تشكيل أنظمة النجوم الثنائية، لمراقبة تطور الثقوب السوداء، لدراسة ديناميكيات مجموعات النجوم الضخمة بشكل لا يصدق، للتحقيق في الطبيعة الأساسية للجاذبية وأخيرا، طرح النسبة. يوسع الكون.
واستخدم فريق من الفيزيائيين من جميع أنحاء العالم النجوم النابضة لقياس الموجات، التي قالوا إنها تنبعث من زوج من الثقوب السوداء العملاقة.
أطلب منه أن يعطي بعدا جديدا للكون
يمثل مشروع LISA طريقة مختلفة لفهم البيئة الكونية. حتى الآن، اعتمدت المعرفة الفلكية على التقاط الضوء المرئي وتنويعاته، مثل الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة السينية. سيستمر اختبار بيانات موجات الجاذبية بواسطة أدوات الجيل التالي مثل التلسكوب الإقليدي. قياس المادة المظلمة. يوضح أوليفر جينريش، عالم مشروع LISA: “إن الجمع بين هذا وبين اكتشاف موجات الجاذبية يجلب بعدًا جديدًا لتصورنا للكون”.
وقالت وكالة الفضاء الأوروبية إن بناء المسبارين سيبدأ في عام 2025، على أن يتم إطلاقهما في عام 2035. في الوقت الحالي، يبحث مديرو وكالة الفضاء عن مقاول لإعادة تشغيل الهوائي الفضائي باستخدام مقياس تداخل ليزر.
واختتم جينريش حديثه قائلاً: “حتى الآن، من خلال مهماتنا الفيزيائية الفلكية، كنا نراقب الكون كفيلم صامت، ونتخيل أن التقاط تموجات الزمكان باستخدام LISA سيكون بمثابة تغيير حقيقي لقواعد اللعبة، تمامًا مثل إضافة الصوت إلى الأفلام”.
