Рано утром в четверг на орбиту взорвалась ракета Европейского космического агентства со спутником, оснащенным физической лабораторией, которая могла бы помочь изменить способ сканирования неба астрономами. В случае успеха зонд LISA Pathfinder может помочь ученым разработать способы обнаружения пульсаций в пространстве-времени, вызванных сверхновыми и сливающимися черными дырами.
Связанный контент
- Космический корабль только что измерил движение меньше ширины атома
- Первая многоразовая ракета запущена и благополучно приземлилась обратно на Землю
Как предсказывал Альберт Эйнштейн в Общей теории относительности, такие чрезвычайно энергичные события, вероятно, производят гравитационные волны, которые распространяются сквозь ткань пространства-времени. Прямо сейчас большинство астрономов исследуют отдаленные объекты в космосе, обнаруживая изменения электромагнитного излучения, такие как видимый или ультрафиолетовый свет.
Но поскольку электромагнитное излучение искажается чем-либо, лежащим на его пути, непосредственное наблюдение за отдаленными звездами, черными дырами, планетами и тому подобным является проблемой.
Однако, поскольку гравитационные волны будут проходить через что-либо, их обнаружение может дать ученым мощный инструмент для изучения объектов и явлений в космосе, что было бы иначе невозможно, пишет Мэдди Стоун для Gizmodo .
«Гравитационные волны - это самый прямой способ изучения большой части вселенной, которая темна», - говорит Билл Вебер, ученый из Университета Тренто, работавший над LISA Pathfinder. «Черные дыры, нейтронные звезды и другие объекты, которые не излучают свет, звучат экзотично, но считается, что они являются довольно типичной судьбой звезд на небе».
Проблема с обнаружением гравитационных волн заключается в том, что они очень слабые. Изучение их с Земли также имеет свои особые проблемы. Гравитационный «шум» - все, от движения океанов и атмосферы до вибраций, производимых нашими автомобилями, - наводняет планету, рассказывает Вебер Стоун. Но когда LISA Pathfinder достигает пункта назначения на расстоянии более 900 000 миль от Земли, относительная тишина может дать ученым подсказки, которые им необходимы, чтобы выяснить, как найти эти неуловимые гравитационные волны.
Один эксперимент, который проведет LISA Pathfinder, обманчиво прост. Зонд будет измерять и поддерживать 15-дюймовое расстояние между двумя небольшими золотоплатиновыми блоками в условиях свободного падения в условиях невесомости. Он оснащен лазерной системой для обнаружения изменений, меньших ширины атома. Джонатан Амос объясняет BBC, что это похоже на отслеживание расстояния между Всемирным торговым центром в Нью-Йорке и зданием Шард в Лондоне, а отслеживание изменений - всего лишь часть ширины волоса.
Но хотя зонд не будет обнаруживать сами гравитационные волны, этот эксперимент может продемонстрировать, что можно точно измерить расстояние между двумя тестовыми объектами с предельной точностью.
«Существует целый ряд физик измерений малых сил, которые мы хотим исследовать, поэтому мы можем обратиться к ЕКА и сказать:« Это работает, это физические эффекты, которые ограничивают нас, и мы их количественно изучили », - сказал Вебер. говорит Стоун. «Если LISA Pathfinder будет успешным, это действительно важный этап».
Следующие шесть недель зонд проведет на стабильной орбите между Солнцем и Землей. К марту ученые ЕКА начнут проводить измерения, чтобы определить пределы лаборатории, в надежде, что это проложит путь для последующей миссии в 2030-х годах, чтобы наконец-то самостоятельно изучить гравитационные волны.
Примечание редактора, 7 декабря 2015 г. Название и краткое содержание этой истории были исправлены, чтобы более точно показать, что зонд LISA Pathfinder не измеряет непосредственно гравитационные волны, а представляет собой технологию, которая в конечном итоге может помочь ученым изучить, как гравитация искажает пространство-время.
Вылет Vega VV06 с LISA Pathfinder 3 декабря 2015 года из европейского космодрома, Французская Гвиана. Via ESA – Stephane Corvaja, 2015
