NASA вперше показала повномасштабний прототип телескопа, який буде використовуватися для пошуку гравітаційних хвиль у космосі. Його встановлять на супутники місії LISA.
Як знайти гравітаційні хвилі
Будь-яке тіло, що має масу і рухається зі змінним прискоренням, створює гравітаційні хвилі — збурення, що породжують своєрідні брижі в тканині простору-часу. Їхнє існування було експериментально підтверджене 2015 року. Відтоді за допомогою наземних обсерваторій вченим вдалося зафіксувати кілька десятків гравітаційних сплесків, викликаних такими екстремальними подіями, як злиття чорних дір і/або нейтронних зір.
Проблема в тім, що деякі типи гравітаційних хвиль спостерігати важче, ніж інші, оскільки злиття різних мас виробляють хвилі різних частот. Тому астрономи хочуть вивести гравітаційні детектори в космос, що значно підвищить точність пошуків.
Саме це завдання і покладене на місію LISA, розробкою якої займається ESA за підтримки з боку NASA. У її межах буде запущено три космічні апарати, які обертатимуться навколо Сонця у формі рівностороннього трикутника з довжиною сторони в 2,4 млн км. Таким чином вони створять аналог гігантського інтерферометра. Коли гравітаційна хвиля, що проходить, викличе спотворення простору-часу, це призведе до невеликої зміни відстані між супутниками. Проаналізувавши ступінь відхилення, LISA також зможе визначити походження гравітаційної хвилі та з якої частини Всесвіту вона прийшла.
Прототип гравітаційного телескопа
Успіх усієї ідеї залежить від точності вимірювання положення між апаратами, яка має сягати пікометрів (трильйонних часток метра). Для цього кожен супутник буде оснащений парою телескопів, наданих NASA. Вони передаватимуть і прийматимуть інфрачервоні лазерні промені.
Нещодавно NASA вперше представила широкому загалу прототип телескопа, який був побудований за контрактом компанією L3Harris. У травні його доставили для тестів у Космічний центр ім. Годдарда. Головне дзеркало телескопа покрите золотом. Це необхідно, щоб краще відбивати інфрачервоні лазери та зменшувати втрати тепла з поверхні, що перебуває у відкритому космосі, оскільки телескоп найкраще працюватиме за температури, близької до кімнатної.
Сам прототип повністю виготовлений зі склокераміки бурштинового кольору під назвою Zerodur, виробленої німецькою компанією Schott. Цей матеріал широко використовується для створення дзеркал телескопів та інших компонентів, що вимагають високої точності, оскільки його форма практично не змінюється в широкому діапазоні температур.
Наразі запуск LISA запланований на 2035 рік. Попередній кошторис проєкту оцінюють у 1,5 млрд євро.
Ви також можете почитати про те, як темна матерія впливає на гравітаційні хвилі.
За матеріалами NASA
