Lisa, sebuah observatorium gelombang gravitasi senilai $ 1,6 miliar yang akan diluncurkan untuk meluncurkan dekade berikutnya, akan merevolusi cara kita melihat gelombang gravitasi – gangguan infinitesimal dari pertama kalinya diprediksi lebih dari seabad yang lalu dan hanya terdeteksi delapan tahun yang lalu.
Pada musim gugur, kami menerbitkan penyelaman yang mendalam ke dalam desain Lisa dan hambatan teknis yang harus diatasi untuk memasukkan kerajinan futuristik ke luar angkasa. Sekarang, kami telah bertanya kepada para ilmuwan tentang data aktual yang akan dikumpulkan oleh Lisa – wawasan apa yang dapat dihasilkan oleh data dan bagaimana wawasan itu akan mengubah pemahaman kita tentang alam semesta, dari sumber riak gravitasi hingga cara gema membentuk kosmos .
Lisa: Sederhana tapi benar
Lisa adalah singkatan dari antena ruang interferometer laser, dan terdiri dari tiga pesawat ruang angkasa yang mengorbit matahari dalam formasi segitiga tetap. Lisa adalah interferometer, yang berarti bahwa misi akan mengendus gelombang gravitasi menggunakan interferometri laser -Mengukur jarak antara massa menggunakan sinar laser yang sangat tepat sekitar 5 juta mil (8 juta kilometer), dengan masing -masing lengan segitiga Lisa yang terdiri dari sekitar 5 juta mil MIL (2,5 juta km) dari panjang itu.
Laser sangat penting tetapi hanya satu bagian dari desain Lisa -mereka hanya mengukur tongkat untuk jarak antara tiga kubus logam, satu di masing -masing dari tiga pesawat ruang angkasa Lisa. Kubus terbuat dari paduan emas-platinum untuk meminimalkan magnet yang dapat ditindaklanjuti. Sekali lagi, tujuan Lisa adalah untuk melewati ruang dengan tidak ada yang menyentuh kubus -kubus ini selain ruang dan riak yang naik di atasnya.
“Ide dasar di balik desainnya adalah kami meluncurkan kubus -kubus ini,” kata Saavik Ford, seorang astrofisika di American Natural History Museum, dalam panggilan dengan Gizmodo. “Kami hanya ingin mereka duduk di sana dan mengalami kegembiraan waktu tanpa kekuatan lain yang bertindak pada mereka, dan itu adalah bagian terakhir yang merupakan bagian yang sulit.”
“Anda perlu melakukan manuver kerajinan ketika massa (kubus emas-platinum) jatuh, untuk memastikan pesawat ruang angkasa itu sendiri tidak mengapung ke massa dan memukulnya, yang akan mengerikan,” tambah Ford.
As far as grasping the complexity of lisa, Ford's Then-Graduate Student Jake Postiglione has an analogy: The Technical Challenge is Akin to Firing a Laser from New York to La (If the Earth Was Flat), and trying to hit a Fruit Fly's Eyeball dengan itu. Dan laser dan lalat buah bergerak ketika operasi itu terungkap.
Skala tantangan teknis “terus terang mengejutkan,” kata Ford, “dan saya sangat senang bahwa itu bukan departemen saya.”
NASA menyediakan beberapa elemen instrumentasi LISA, termasuk sistem lasernya, sistem teleskop, dan perangkat yang akan mengelola tingkat muatan listrik dalam kubus uji.
Frekuensi objek yang mengorbit ditentukan oleh seberapa sering mereka menyelesaikan orbit penuh di sekitar satu sama lain. Detektor gelombang gravitasi kami baik dalam mendeteksi frekuensi tertentu karena berbagai alasan, tetapi setiap detektor memiliki satu batas utama: mereka terperangkap di bumi.
Oracle didasarkan pada lubang hitam kuno
Detektor gelombang gravitasi bervariasi dalam jenis frekuensi orbital yang mereka deteksi. Detektor berbasis darat-yang merupakan kolaborasi dari ligo-virgo-kagra-heal dalam mendeteksi frekuensi tinggi, yang sesuai dengan massa yang lebih kecil seperti lubang hitam ukuran bintang. Tetapi ketika massa menjadi sedikit lebih besar – katakanlah, lebih dari dua ratus kali massa matahari kita – frekuensi orbital mereka adalah rentang yang mirip dengan kebisingan yang dihasilkan oleh planet kita sendiri.
“Pada dasarnya ada frekuensi di mana bumi itu sendiri sangat berisik sehingga tanah adalah masalah Anda,” kata Ford. “Kamu benar -benar tidak bisa melakukannya. Kamu harus pergi ke luar angkasa, dengan satu atau lain cara.”
Di ruang angkasa, serangkaian waktu pulsar membuat ukuran pengukuran yang berguna untuk lubang hitam terbesar, meskipun bumi masih menjadi bagian dari persamaan. Dalam pengaturan itu, observatorium di Bumi memantau kilat cahaya yang andal dari objek yang berputar dengan cepat (pulsar); Saat waktu ringan ke bumi lebih tepatnya Tertunda atau terburu -buru, ini merupakan indikasi bahwa ruang diregangkan atau dikompresi oleh gelombang gravitasi. Pada tahun 2023, sekelompok kolaborasi array ketika Pulsar menemukan bukti kuat latar belakang gelombang gravitasi dalam data pulsar.
https://www.youtube.com/watch?v=_ib6iiexaiiy
Lubang hitam yang terlihat oleh array timing pulsar biasanya miliaran kali massa matahari dan berada di tengah monster galaksi -mereka bahkan mengerdilkan sagitarius a*, lubang hitam di tengah -tengah Bima Sakti, yang mana secara kasar masuk dengan dasar kira -kira kira -kira kira -kira empat juta massa matahari. Jika lubang hitam bubur, Lisa akan menjadi Goldilocks. Misi ini akan mengendus gelombang gravitasi frekuensi rendah yang hampir tidak mungkin dibedakan dari kebisingan di detektor berbasis bumi. Yang mengatakan, observatorium berbasis ruang dapat mendeteksi lubang hitam besar merger seukuran bintang dan ukuran ukuran bintang ke objek kompak intim supermissif-biner dan semburan astrofisik lainnya dan latar belakang.
“Pulsar Timing Array memberi kami informasi tentang latar belakang stokastik untuk biner lubang hitam besar pada frekuensi yang sangat rendah, dan Ligo pada dasarnya telah menetapkan batasan pada tingkat keluarga yang berbeda dari penggabungan benda -benda kompak massa,” kata Emanuele Berti, AN Massa Massa Teoritis Teoritis Teoritis, “kata Emanuele Berti, teori teoretis teori fisikawan. Di Johns Hopkins University, dalam panggilan video dengan Gizmodo.” Pikiran telah berubah dalam berbagai cara, tetapi saya akan mengatakan bahwa pengetahuan yang paling menarik yang kami dapat Lakukan dengan Lisa berpusat di sekitar penggabungan Binary Hole Big -terutama, karena itu adalah sesuatu yang tidak dapat kita selidiki di tanah. “
Hindari kebisingan di luar angkasa
Meskipun Lisa akan memiliki gangguan yang jauh lebih sedikit di ruang angkasa daripada di bumi – ternyata nol – observatorium harus menyaring kebisingan kosmik. Ada benda -benda di alam semesta yang membuat lubang hitam jauh lebih sulit untuk dilihat karena mereka juga memancarkan gelombang gravitasi. Bentuk paling menjengkelkan dari interlopers ringkas ini adalah biner kerdil putih: cangkang kompak dari bintang dengan orbit satu sama lain dan akhirnya bergabung, mengaduk waktu dalam proses seperti wross di mixer. Pengecualian untuk kebisingan ini adalah saat Binari berada Jadi Dinyatakan bahwa mereka dapat dipilih secara individual dan diakui sebagaimana adanya. Pedang dua yang ini, “Verifikasi Binari” akan membantu para astronom mengkonfirmasi kemampuan Lisa karena misi berada di posisinya.
Lisa secara bersamaan akan mendeteksi kebisingan dari jutaan sumber, banyak dari mereka berada di galaksi kita, menurut NASA. Para ilmuwan akan memisahkan gandum dari sekam dengan bantuan sejumlah besar pemrosesan data dan menyesuaikan data dengan teori dan model objek yang diketahui oleh alam semesta yang ada. Dengan lebih dari satu dekade sampai Lisa diharapkan akan diluncurkan, para ilmuwan sedang mengerjakan tantangan data buatan untuk mempersiapkan diri untuk real deal.
Menelusuri evolusi kosmik
“Sebenarnya hanya ada dua pertanyaan dalam astrofisika, dan mereka 'bagaimana kita bisa sampai di sini?' Dan 'apakah kita sendiri?' “Kata Ford. “Setiap hal yang kita lakukan diarahkan untuk menjawab sepotong kecil dari satu atau yang lain, dan kadang -kadang keduanya, dari pertanyaan -pertanyaan itu.”
“Kami tidak berada dalam permainan lubang hitam umumnya berbicara untuk menjawab sesuatu untuk dilakukan dengan 'Apakah kita sendiri?,” Tambah Ford. “Tapi 'Bagaimana kita bisa sampai di sini cukup penting untuk memahami lubang hitam ini.”
Memahami kelahiran, kehidupan, dan kematian bintang -bintang -dan peran tungku fusi nuklir ini dalam memproduksi unsur -unsur -terikat erat dengan adanya lubang hitam. Selain itu, jenis bintang yang dibentuk oleh galaksi dan jumlah di mana bentuknya dapat dikaitkan dengan massa dan perilaku lubang hitam di inti galaksi – lubang hitam bisa menjadi pemakan yang berantakan – seringkali bahan bintang bersendawa dan bahan bintang dan bahan bintang dan bahan bintang dan Lempar ke luar angkasa – menjadikan mereka peserta aktif dalam evolusi alam semesta di sekitar mereka.
Webb Space Telescope Observasi Poin Merah Kecil Lihat bintik -bintik cahaya seperti ketika alam semesta berusia antara 600 juta tahun dan 1,5 miliar tahun. Meskipun penelitian terbaru menunjukkan bahwa poin -poinnya adalah tanda -tanda pertumbuhan lubang hitam yang sebelumnya dikaburkan di alam semesta awal -dan model kosmologis tidak “rusak” seperti yang disarankan oleh tajuk utama -pengamatan LISA akan membantu mengekspresikan sifat yang tepat dari cahaya yang membingungkan yang membingungkan sumber.
Lisa akan mengamati pengadukan lubang hitam dan lebih baik mengkarakterisasi serangkaian benda ringkas di alam semesta kita. Informasi ini juga dapat diterapkan pada model kosmologis yang ada dan teori yang berlaku, seperti relativitas umum Einstein. Data lahan (untuk berbicara berbicara tentang ruang di sini) akan menjadi tes stres yang menarik untuk ide-ide tentang alam semesta, salah satunya terkenal karena divalidasi ketika Ligo pertama kali mendeteksi gelombang gravitasi pada tahun 2015. Diketahui bahwa diketahui bahwa itu memang demikian diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui bahwa diketahui diketahui diketahui tidak diketahui dalam warna hitam yang rumit Tinta, tetapi para ilmuwan Lisa bertekad untuk menarik tirai – jika hanya sedikit – dalam beberapa misteri paling mendasar di alam semesta.
NewsRoom.id
