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LISA Pathfinderの使命は、想像を絶する速度で宇宙を飛び回っている流星、小惑星、衛星、その他のさまざまな発射体をよりよく理解するのに役立ちますが、それには1つの主な目標があります。プロトタイプ宇宙船は地球から90万マイル以上離れたところで、その目標にさらに一歩近づいた。で発表された新しい論文で フィジカルレビューレター LISAチームは、LPFの自由落下テストが最初の期待を超え、当初の5倍以上の精度で実行されるという画期的な成功であることを明らかにしました。
昨年12月に欧州宇宙機関が最終的に最先端の宇宙船を打ち上げたとき、私たちは重力波については何もないことを知っていました - 時空のこれらの波紋が最初にアルバートアインシュタインによって仮定された。それから実際に科学者たち 見つかった 重力波 - ここで地球の表面にある1対の超高感度機器を使用して、互いに衝突している1対の巨大ブラックホールによって生成された非常に微弱な重力波信号を検出します。
LIGOの発見は、重力波が確かに観測可能であることを証明したので、LISAプロジェクトにとって恩恵でした。もちろん、LIGOの発見は、「適切な時期に適切な場所」という種類の事件でした。本当に重力波を研究し、私たち自身が宇宙が電磁スペクトルを超えてどのように見えるかを垣間見ることを可能にするためには、我々はこれらの種類の信号を低周波数 - おそらく0.1Hzほど低い周波数で観察できる必要があります。それはあなたが地震活動、熱活動、または地上活動からの干渉なしで、百万マイルもの長さの距離にわたって時空の小さなちらつきを観測するシステムを必要とすることを意味します。地球上では起こりません。
アインシュタインは彼が相対性理論を発展させたときに重力波の存在を予測した。 ESAの科学局の調整室の責任者、ファビオ・ファバタ氏は火曜日、記者団に対し、「1世紀後、宇宙で最初の大規模な重力波観測所への道を開いています」と述べた。重力波は妨げられることなく宇宙を通って移動するので、科学者には透明な世界の宇宙論的見方を与えます。 Favataは重力波を森の音に例え、木の密集した木々の間に何があるのかについての手がかりを提供しています。重力波を見つけるために使用される楽器は、私たちがそれらの音に耳を傾けるのを助けるマイクです。
重力波が宇宙について私たちに何を示してくれるのでしょうか。これらの信号が銀河系の恒星集団をよりよく特徴付けるのに役立つことを願っていますが、主な利点はブラックホールをよりよく理解するのを助けることです。ブラックホールは、光を含むその周辺にあるものすべてを捕らえることで、天体物理学者がほとんど知らない非常に不思議な現象です。重力波は、ブラックホールがどのように見えるのか、それがどのように振る舞うのか、それがどのように進化するのかなどのより完全な見方を評価するために必要な種類の情報を最終的に提供できます。
そのため、LISA Pathfinderミッションの最新の結果が非常に重要です。理想的なシナリオでは、科学者は2つ以上の物体を宇宙に打ち上げ、それらを数十万から数百万マイルも離しておき、それらの物体の間にレーザーを照射して非常に微弱な信号を拾うことによって重力波を検出します。重力波のように。
このようなプロジェクトでは膨大な時間とリソースが必要になるため、実際に実験を開始する前に、まず概念を証明する必要があります。 ESAの科学者たちは基本的にその概念を1つの宇宙船 - LISA Pathfinderに縮小しました。宇宙船の中には2月2日に真空チェンバーに放出された2キログラムの金 - 白金の塊があり、その最初の日は3月1日から始まっています。物体は重力波を測定するには互いに近すぎます。しかし、LISA Pathfinder環境により、科学者はこれらの物体が重力によってのみ制御される完全自由落下を達成することが可能かどうかを判断できます。大規模な天文台は同じ種類の検証を必要とするでしょう - 外的な力がオブジェクトに過度の重力の影響を示さないであろうということ。
LISA Pathfinderは、地球の重力加速度の1000万分の1、000万分の1未満のスケールで変化を検出できるレーザー干渉計を使用して、2つの物体間の相対加速度を測定しました。これは地球上のウイルスの重量に相当します。さらに厄介なことがあります。宇宙船によって測定された干渉「ノイズ」は、ESAの科学者が予想していたものよりも100倍低かったです。真の自由落下を測定する能力は、宇宙での大規模な重力波研究への重要なマイルストーンであり、そして今、LISAプロジェクトを重力波観測所の建設と打ち上げという最終目標に向かってより短い道筋に置いています。
ESAは大規模重力波観測所のために2034年の打ち上げ年を提案しました。レーザーは、三角に収容された3つの宇宙船で何百万マイルも離れた物体の揺らぎを測定します。
