ESA אישרה את בניית מצפה הכבידה-גל החלל LISA

סוכנות החלל האירופית ו נאס"א נתן אור ירוק לפרויקט אנטנת החלל של אינטרפרומטר לייזר (LISA) - גלאי גלי כבידה קוסמי ענק שנועד לזהות פעימות במרחב-זמן הנגרמות מהתנגשות של חורים שחורים ענקיים במרכזי הגלקסיות עם עצמים מסיביים אחרים.

הגלאי יורכב משלוש חלליות המרחפות במרחק של 2,5 מיליון ק"מ זה מזה, ויוצרות משולש של אור לייזר שיוכל לזהות עיוותים בחלל הנגרמים מהתנגשויות אלימות של ניפוץ היקום של כוכבי נויטרונים וחורים שחורים.

האינטרפרומטר פועל על אותם עקרונות כמו הניסוי הקיים LIGO (Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory), אשר זיהה לראשונה גלי כבידה ב-2015. אבל קנה המידה של LISA עד פי מיליון יאפשר לה לזהות גלי כבידה בתדר נמוך יותר, ולחשוף קטסטרופות קוסמיות שנמצאות כיום מעבר להישג ידה של LIGO.

"באמצעות קרני לייזר למרחקים של כמה קילומטרים, מכשירים מבוססי קרקע יכולים לזהות גלי כבידה שמקורם באירועים הכוללים עצמים בגודל כוכב - כמו פיצוצי סופרנובה או מיזוגים של כוכבים צפופים וחורים שחורים בעלי מסה כוכבית. כדי לדחוף את הגבולות של מחקר הכבידה, עלינו לצאת לחלל", אמרה נורה לוצגנדורף, המדענית הראשית של LISA. "בזכות המרחק העצום שספג במהלך הטיסה, הצלחנו לדחוף את גבולות הכבידה. "הודות למרחק העצום שמכסים אותות הלייזר של LISA והיציבות המדהימה של המכשירים שלה, נחקור גלי כבידה בתדרים נמוכים מהאפשרי על פני כדור הארץ, ונגלה אירועים בקנה מידה שונה, עד שחר הזמן".

גלי כבידה הם גלי הלם המתרחשים במרחב-זמן כאשר שני עצמים צפופים במיוחד מתנגשים, כמו כוכבי נויטרונים או חורים שחורים.

גלאי LIGO מזהה גלי כבידה על ידי קליטת העיוותים הזעירים במרקם המרחב-זמן שגלים אלו יוצרים כשהם עוברים בכדור הארץ. לגלאי בצורת L שתי זרועות עם שתי קרני לייזר זהות בפנים, כל אחת באורך 4 ק"מ.

כאשר גל כבידה פוגע בחופים הקוסמיים שלנו, לייזר בזרוע אחת של גלאי ה-LIGO מתכווץ ומתרחב בשנייה, ומזהיר את המדענים על נוכחות הגל. אבל קנה המידה הזעיר של העיוות הזה (לעיתים קרובות בגודל של כמה אלפיות פרוטון או נויטרון) אומר שגלאים צריכים להיות רגישים להפליא - וככל שהגלאים האלה ארוכים יותר, כך הם הופכים רגישים יותר.

קבוצת הכוכבים של שלוש חלליות LISA, שאמורות להתחיל לבנות ב-2025, תכיל שלוש קוביות זהב-פלטינה בגודל של קוביית רוביק שיירה קרני לייזר זו אל הטלסקופים של זה במרחק מיליוני קילומטרים.

כאשר הלוויינים עוקבים אחר כדור הארץ במסלולו סביב השמש, כל הפרעות קלות באורך הנתיב ביניהם יירשמו על ידי LISA ויישלחו בחזרה למדענים. לאחר מכן, החוקרים יוכלו להשתמש בשינויים המדויקים בכל קרן כדי לבצע משולש כדי לקבוע מהיכן מגיעות הפרעות הכבידה ולכוון אליהן טלסקופים אופטיים להמשך חקירה.

מכיוון שפעימות כבידה נוצרות עוד לפני שעצמים אסטרונומיים סופר מסיביים מתנגשים, LISA תיתן למדענים אזהרה מוקדמת מספר חודשים לפני שההתנגשות תהיה גלויה לטלסקופים אופטיים.

הרגישות חסרת התקדים של הגלאי תספק גם צוהר לפעימות הקלות ביותר הנובעות מאירועי שחר קוסמיים - ההשלכות העקובות מדם של המפץ הגדול - ותענה על כמה מהשאלות הגדולות והדוחקות ביותר של הקוסמולוגיה.

הטלסקופ, שנוצר כחלק משיתוף פעולה בין ESA, נאס"א ומדענים בינלאומיים, יועלה לשמיים על סיפון טיל האריאן 3 ב-2035.

קרא גם:

• Hassell ו-ESA הראו קונספט בסיס חדשני עבור פני הירח
• רכב השיגור Ariane 6 של ESA עבר מבחן מנוע קריטי