QUẢNG CÁO

Sứ mệnh LISA: Máy dò sóng hấp dẫn trên không gian được ESA tiếp tục phát triển 

Sứ mệnh Ăng-ten không gian giao thoa kế laser (LISA) đã nhận được sự đồng ý của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Điều này mở đường cho việc phát triển các thiết bị và tàu vũ trụ bắt đầu từ tháng 2025 năm XNUMX. Sứ mệnh do ESA dẫn đầu và là kết quả của sự hợp tác giữa ESA, các cơ quan vũ trụ của các quốc gia thành viên, NASA và một nhóm các nhà khoa học quốc tế.   

Dự kiến ​​​​ra mắt vào năm 2035, LISA sẽ là đài quan sát sóng hấp dẫn dựa trên không gian đầu tiên chuyên phát hiện và nghiên cứu các gợn sóng millihertz gây ra bởi sự biến dạng trong kết cấu của không-thời gian (sóng hấp dẫn) trên khắp vũ trụ.  

Không giống như các máy dò sóng hấp dẫn trên mặt đất (LIGO, VIRGO, KAGRA và LIGO Ấn Độ) phát hiện sóng hấp dẫn trong dải tần từ 10 Hz đến 1000 Hz, LISA sẽ được thiết kế để phát hiện sóng hấp dẫn có bước sóng dài hơn nhiều trong dải tần số thấp giữa 0.1 MHz và 1 Hz.  

Tần số cực thấp (10-9-10-8 Hz) sóng hấp dẫn (GW) có bước sóng từ vài tuần đến nhiều năm từ các lỗ đen đôi siêu lớn có thể được phát hiện bằng cách sử dụng trên mặt đất Mảng định thời xung (PTA). Tuy nhiên, LIGO cũng như Mảng định thời xung (PTA) không thể phát hiện được sóng hấp dẫn tần số thấp (GW) có tần số từ 0.1 mHz đến 1 Hz – bước sóng của những GW này quá dài để LIGO và quá ngắn để PTA phát hiện. Do đó, cần có máy dò GW dựa trên không gian.  

LISA sẽ là một chòm sao gồm ba tàu vũ trụ xếp thành hình tam giác đều chính xác trong không gian. Mỗi cạnh của tam giác sẽ dài 2.5 triệu km. Đội hình này (trong số ba tàu vũ trụ) sẽ quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo nhật tâm kéo theo Trái đất, cách Trái đất từ ​​50 đến 65 triệu km trong khi duy trì khoảng cách trung bình giữa các tàu vũ trụ là 2.5 triệu km. Cấu hình dựa trên không gian này khiến LISA trở thành một máy dò cực lớn để nghiên cứu sóng hấp dẫn tần số thấp mà các máy dò trên mặt đất không thể làm được.  

Để phát hiện GW, LISA sẽ sử dụng các cặp khối lượng thử nghiệm (khối vàng-bạch kim nguyên khối) trôi nổi tự do trong các buồng đặc biệt ở trung tâm của mỗi tàu vũ trụ. Các gợn sóng hấp dẫn sẽ tạo ra những thay đổi cực kỳ nhỏ về khoảng cách giữa các khối lượng thử nghiệm trong các tàu vũ trụ sẽ được đo bằng phép đo giao thoa laser. Như được chứng minh bởi sứ mệnh LISA Pathfinder, công nghệ này có khả năng đo lường những thay đổi về khoảng cách đến vài phần tỷ milimét. 

LISA sẽ phát hiện các GW gây ra bởi sự hợp nhất của các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm các thiên hà, do đó sẽ làm sáng tỏ sự tiến hóa của các thiên hà. Nhiệm vụ cũng sẽ phát hiện lực hấp dẫn được dự đoán 'đổ chuông' được hình thành trong những khoảnh khắc ban đầu của vũ trụ ở những giây đầu tiên sau vụ nổ lớn.  

*** 

Tài liệu tham khảo:  

  1. ESA. Tin tức -Nắm bắt những gợn sóng của không thời gian: LISA đi trước. Đăng vào ngày 25 tháng 2024 năm XNUMX. Có sẵn tại https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 
  1. NASA. LISA. Có sẵn tại https://lisa.nasa.gov/ 
  1. Pau Amaro-Seoane và cộng sự. 2017. Anten không gian giao thoa kế laser. Bản in trước arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  
  1. Baker và cộng sự. 2019. Ăng-ten không gian giao thoa kế laser: Khám phá bầu trời sóng hấp dẫn Millihertz. Bản in trước arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

*** 

Philippe Jetzer, Đại học Zurich

***

Giải đáp những bí ẩn lớn nhất của vũ trụ – cùng Gianfranco Bertone


***

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Nhà báo khoa học | Biên tập viên sáng lập tạp chí Khoa học Châu Âu

Theo dõi bản tin của chúng tôi

Để được cập nhật tất cả các tin tức mới nhất, ưu đãi và thông báo đặc biệt.

Hầu hết các bài viết được ưa thích

Các can thiệp về lối sống của bà mẹ Giảm nguy cơ sinh con nhẹ cân

Một thử nghiệm lâm sàng cho phụ nữ mang thai có nguy cơ cao ...

Hình ảnh đầu tiên về bóng tối của hố đen

Các nhà khoa học đã chụp thành công bức ảnh đầu tiên về ...

Vầng hào quang mặt trời tròn

Vầng hào quang Mặt trời tròn là một hiện tượng quang học được thấy trong ...
- Quảng cáo -
94,863Người hâm mộNhư
47,632Người theo dõiTheo
1,772Người theo dõiTheo
30Thuê baoTheo dõi