Поймать неуловимое: как ученые обнаруживают гравитационные волны

16 сентября 2021, 19:03
Читати новину українською
Автор: Вячеслав Журба

Источник:

NASA

Гравитационные волны – это возмущения ткани пространства-времени, которые вызваны слиянием двух массивных объектов, например, черных дыр или нейтронных звезд. Они были предсказаны общей теорией относительности, но зафиксировать их получилось лишь в 2015 году. Для обнаружения гравитационных волн используются специальные детекторы. Теперь такие приборы должны запустить в космос.

Детекторы гравитационных волн LIGO, VIRGO и другие имеют определенные недостатки. Например, они огромны и требуют много материалов. Это затрудняет их обслуживание. Также расположение на Земле может вносить определенные возмущения в показатели детекторов. Так почему бы не отправить в космос аппараты, которые могли бы обнаруживать гравитационные волны с высокой точностью? Именно в этом и заключается цель проекта Laser Interferometer Space Antenna (LISA).

Интересно Обнаружены гравитационные волны, которые намекают на существование темной материи

Движение трех аппаратов проекта LISA по орбите: смотреть видео онлайн

Подробнее о космическом детекторе гравитационных волн

Сущность проекта представляет собой отправку в космос трех аппаратов. Они будут двигаться по орбите вслед за Землей.

  • Каждый аппарат будет оборудован двумя лазерами, первый прототип которого уже подготовили специалисты NASA.
  • Космические зонды будут образовывать постоянный треугольник со стабильным расстоянием между аппаратами 2,5 миллиона километров.
  • Расстояние будет измеряться благодаря лазерам, которые будут направлены на два других аппарата. Луч будет фиксироваться приемником, что и обеспечит измерение расстояния и его изменения.
  • Технология этих лазеров уже была отработана в миссии GRACE. Тогда два аппарата смогли составить полную гравитационную карту Земли.
  • Лазер для проекта LASA будет иметь мощность 2 ватта и работать в ближнем инфракрасном диапазоне.

Гравитационные волны, вызванные возмущением гравитационного поля вследствие слияния сверхмассивных объектов в дальнем космосе, будут словно колебать аппараты.

Такие колебания вызовут изменение взаимного расстояния и ориентации зондов, что и будет зафиксировано благодаря лазерным лучам. Таким образом ученые смогут зафиксировать сам факт возникновения гравитационных волн, мощность процесса слияния и направление, откуда волны "пришли".