В поисках гравитационных волн: LISA «Следопыт» расчистит путь для миссии eLISA

    Прошло сто лет с того времени, как только Эйнштейн вообразил собственную общую теорию относительности, однако она все эдак же помогает нам открывать глубочайшие потаенны Вселенной. Сейчас и миссия LISA Pathfinder («Следопыт») подготовит для нас метод исследования ожесточенных обстоятельств, кои мы ранее и не лицезрели — вроде сотворения громоздких темных дыр.

    В поисках гравитационных волн: LISA «Следопыт» расчистит путь для миссии eLISA

    Этот зонд предназначен для проверки технологии, нужной для пуска альтернативный миссии, eLISA, в 2034 году, которая будет находить рябь в пространстве — знаменитую как только гравитационные волны. Увлекательно а также и то, что этот проект поможет нам проверить самые экстремальные критерии ОТО Эйнштейна.

    В погоне за волнами

    Общественная теория относительности утверждает, что гравитация является только проявлением тамошнего, что толпа приводит к искривлению окружающего места, и кривизна места измеряет путь, который проходит хоть какой альтернативный объект либо свет. Когда Планета земля крутится вокруг Солнца, большая толпа светила искажает место вокруг него, позволяя наименее громоздкой Планете земля ординарно следовать самому «прямому» из потенциальных путей, однако в искривленном пространстве: вытекающим следствием является популярная всем нам орбита.

    Эйнштейн проявил, что ежели что-то, связанное с рассредотачиванием массы, приводит к искажению региона места, конфигурации кривизны будут распространяться с окончательной скоростью — ее мы знаем как только скорость света. Эта распространяющаяся рябь кривизны места именуется гравитационными волнами.

    В поисках гравитационных волн: LISA «Следопыт» расчистит путь для миссии eLISA

    Гравитация — сила, организующая Вселенную, однако до сего времени сумели следить только некие из ее самых поверхностных проявлений. Все же вероятность конкретно обнаруживать и учить гравитационные волны откроет совсем новое окно во Вселенную.

    Наблюдения гравитационных волн дозволят нам узреть интимные подробности сотворения громоздких темных дыр; сверхмассивные темные прорехи, крутящиеся и закручивающиеся по мере столкновения галактик; нейтронные суперзвезды и темные прорехи, кружащиеся в парах перед началом того времени, пока что и не объединятся.

    Впрямую узреть этакие действия с внедрением обыкновенных телескопов, измеряющих электрическое излучение, нереально. Это же поэтому, что взбудораженная материя, привычно окружающая этакие действия, будет закрывать наш электрический обзор. За исключением тамошнего, темные прорехи, кои мы ни разу и не следили впрямую, совсем и не источают в электрическом диапазоне. Однако Эйнштейн предсказал, что они будут источать гравитационные волны в случае увеличения скорости — как только если б были в орбитальной системе — и означает, сенсор гравитационных волн сумел бы них узреть.

    Заглавные трудности — большие выгоды

    Спецэффект проходящей гравитационной волны относительно простейший: волна растягивает место в одном направлении и сжимает его в альтернативном под подходящими углами. Сенсоры гравитационных волн, эдак именуемые лазерные интерферометры, уже имеющиеся на Планете земля, разбивают лазерный луч на два перпендикулярных направления и посылают них по длинноватым вакуумным трубам. Потом две дорожки отражаются назад зеркалами в точку, с которой начинали, где и размещен сенсор. Ежели лазерные дорожки будут потревожены гравитационными волнами на собственном пути, поновой собранные лучи отразят конфигурации в общей яркости.

    Дабы изловить самые зажиточные и интенсивные сигналы гравитационных волн, придется отправиться в космос. eLISA станет первой галлактической обсерваторией гравитационных волн.

    eLISA будет состоять из трех спутников в расположении треугольником со сторонами в несколько миллионов км. Четкие измерения длин сторон будут проведены меж «тестовыми массами» каждого галлактического аппарата — свободно плавающих зеркал, кои отражают измеряемые лазерные лучи, путешествующие вдоль сторон треугольника.

    eLISA — сложная миссия. Однако научный выброс будет большущим. Первый этап — убедиться, что требуемая чувствительность достижима. Дабы показать это же, миссия LISA Pathfinder выведет тестовые массы и систему измерения длины на кронштейне, уместившемся в маленький малогабаритный галлактический аппарат. Тестовые массы, в эталоне, обязаны будут двигаться совсем хладнокровно, без каких-то помех снаружи. Лазерный интерферометр будет держать под контролем зонирование меж ними, дабы подтвердить отсутствие неприметных кочевых крохотных сил.

    Английская команда длительно и упрямо трудилась над системой лазерной метрологии для «Следопыта». Для их пуск будет определяющим моментом, который ознаменует захватывающее начало гравитационной волновой астрономии в космосе.