Varhain torstaiaamuna Euroopan avaruusjärjestön raketti räjähti kiertoradalle kantaen satelliitin, jossa oli fysiikan laboratorio, joka voisi auttaa muuttamaan tapaa, jolla tähtitieteilijät skannaavat taivasta. Jos menestys on, LISA Pathfinder -anturi voi auttaa tutkijoita kehittämään tapoja havaita supernoovien tekemiä aallon aikana tapahtuvia väreilyjä ja sulaamaan mustia reikiä.
Asiaan liittyvä sisältö
- Avaruusalus, joka mittasi vain liikettä, joka oli vähemmän kuin atomin leveys
- Ensimmäinen uudelleen käytettävä raketti käynnistettiin ja laskeutettiin turvallisesti takaisin maan päälle
Kuten Albert Einstein ennusti suhteellisuusteoriassa, erittäin energiset tapahtumat, kuten nämä, todennäköisesti tuottavat painovoima-aaltoja, jotka rypistyvät avaruuden ajan kankaan läpi. Tällä hetkellä suurin osa tähtitieteilijöistä tutkii avaruuden etäisiä esineitä havaitsemalla sähkömagneettisen säteilyn variaatiot - kuten näkyvä tai ultraviolettivalo.
Mutta koska sähkömagneettinen säteily vääristää mitä tahansa sen polulla olevaa, etäisten tähtijen, mustien reikien, planeettojen ja vastaavien tarkkailu on haaste.
Koska gravitaatioaallot kuitenkin kulkisivat minkä tahansa läpi, niiden havaitseminen voisi antaa tutkijoille tehokkaan työkalun tutkia avaruudessa olevia esineitä ja ilmiöitä, jotka muuten olisivat mahdotonta, Maddie Stone kirjoittaa Gizmodolle .
”Painovoima-aallot ovat suorin tapa tutkia sitä tummaa maailmankaikkeuden suurta osaa”, LISA Pathfinderillä työskennellyt Trenton yliopiston tutkija Bill Weber kertoo Stonelle. "Mustat reiät, neutronitähdet ja muut esineet, jotka eivät säteile eksoottista valoa, mutta niiden uskotaan olevan taivaan tähtiä kohtaan melko tyypillinen kohtalo."
Gravitaatioaaltojen havaitsemisen ongelmana on, että ne ovat erittäin heikot. Niiden tutkimisesta maapallolta on myös omat erityiset haasteensa. Painovoimainen ”melu” - kaikki valtamerten ja ilmakehän liikkumisesta automme aiheuttamiin värähtelyihin - tulvii planeettaa, Weber kertoo Stonelle. Mutta kun LISA Pathfinder saavuttaa määränpäähänsä yli 900 000 mailin päässä maapallosta, suhteellinen hiljaisuus voisi antaa tutkijoille johtolankoja, joita he tarvitsevat selvittääkseen, kuinka löytää nämä vaikeasti painovoimaallot.
LISA Pathfinderin suorittama yksittäinen koe on harhaanjohtava. Koetin mittaa ja ylläpitää 15 tuuman etäisyyttä kahden pienen kulta-platinaryhmän välillä nollapainoisella vapaalla pudotuksella. Se on varustettu laserjärjestelmällä atomin leveyttä pienempien muutosten havaitsemiseksi. Se on kuin New Yorkin maailmankaupan keskuksen ja Lontoon Shard -rakennuksen välisen etäisyyden seuraaminen samalla kun muutosten seuranta olisi niin pieni kuin murto-osa hiuksen leveydestä, Jonathan Amos selittää BBC: lle.
Mutta vaikka koetin ei itse havaitse painovoima-aaltoja, tämä kokeilu voi osoittaa, että on mahdollista mitata tarkasti kahden testiesineen välinen etäisyys erittäin tarkasti.
"Meillä on koko joukko pienten voimamittausten fysiikkaa, joita haluamme tutkia, jotta voimme kääntyä ESA: n puoleen ja sanoa:" Tämä toimii, nämä ovat fyysisiä vaikutuksia, jotka rajoittavat meitä, ja olemme tutkineet niitä kvantitatiivisesti ", " Weber kertoo Stone. "Jos LISA Pathfinder onnistuu, se on todella tärkeä virstanpylväs."
Koetin viettää seuraavat kuusi viikkoa matkalla vakaalle kiertoradalle auringon ja maan välillä. Maaliskuuhun mennessä ESA: n tutkijat aloittavat mittaukset laboratorion rajojen määrittämiseksi toivoen, että se tasoittaa tietä 2030-luvun seurantatehtävälle lopullisesti tutkia itse painovoima-aaltoja.
Toimittajan huomautus, 7. joulukuuta 2015: Tämän tarinan otsikko ja yhteenveto korjattiin tarkemmin osoittamaan, että LISA Pathfinder-anturi ei mittaa suoraan painovoima-aaltoja, mutta on tekniikka, joka voi lopulta auttaa tutkijoita tutkimaan, kuinka painovoima vääntää avaruusaikaa.
LISA Pathfinderia kuljettavan Vega VV06: n nosto 3.12.2015 Euroopan avaruuskeskuksesta, Ranskan Guayanalta. ESA: n kautta - Stephane Corvaja, 2015
