Студенческий портал

eLISA стaнeт пeрвoй кoсмичeскoй oбсeрвaтoриeй грaвитaциoнныx вoлн. Прoшлo стo лeт с тex пoр, кaк Эйнштeйн прeдстaвил свoю oбщую тeoрию oтнoситeльнoсти, нo она все так же помогает нам раскрывать глубокие тайны Вселенной. Но Эйнштейн предсказал, что они будут излучать гравитационные волны в случае ускорения — как если бы были в орбитальной системе — и значит, детектор гравитационных волн смог бы их увидеть. Тестовые массы, в идеале, должны будут двигаться совершенно невозмутимо, без каких-либо помех извне. Наблюдения гравитационных волн позволят нам увидеть интимные подробности создания массивных черных дыр; сверхмассивные черные дыры, вращающиеся и закручивающиеся по мере столкновения галактик; нейтронные звезды и черные дыры, кружащиеся в парах до тех пор, пока не сольются. Напрямую увидеть такие события с использованием обычных телескопов, измеряющих электромагнитное излучение, невозможно. Чтобы поймать самые богатые и насыщенные сигналы гравитационных волн, придется отправиться в космос. Большие проблемы — большие выгоды
Эффект проходящей гравитационной волны относительно простой: волна растягивает пространство в одном направлении и сжимает его в другом под нужными углами. Затем две дорожки отражаются обратно зеркалами в точку, с которой начинали, где и расположен детектор. Чтобы продемонстрировать это, миссия LISA Pathfinder выведет тестовые массы и систему измерения длины на кронштейне, уместившемся в небольшой компактный космический аппарат. Интересно также и то, что этот проект поможет нам проверить самые экстремальные аспекты ОТО Эйнштейна. Первый шаг — убедиться, что требуемая чувствительность достижима. Но научный выхлоп будет огромным. Этот зонд предназначен для проверки технологии, необходимой для запуска другой миссии, eLISA, в 2034 году, которая будет искать рябь в пространстве — известную как гравитационные волны. Если лазерные дорожки будут потревожены гравитационными волнами на своем пути, заново собранные лучи отразят изменения в общей яркости. Британская команда долго и упорно трудилась над системой лазерной метрологии для «Следопыта». Теперь и миссия LISA Pathfinder («Следопыт») подготовит для нас способ изучения жестоких событий, которые мы раньше не видели — вроде создания массивных черных дыр. Эта распространяющаяся рябь кривизны пространства называется гравитационными волнами. Точные измерения длин сторон будут проведены между «тестовыми массами» каждого космического аппарата — свободно плавающих зеркал, которые отражают измеряемые лазерные лучи, путешествующие вдоль сторон треугольника. Это потому, что взбудораженная материя, обычно окружающая такие события, будет закрывать наш электромагнитный обзор. Детекторы гравитационных волн, так называемые лазерные интерферометры, уже существующие на Земле, разбивают лазерный луч на два перпендикулярных направления и отправляют их по длинным вакуумным трубам. Гравитация — сила, организующая Вселенную, но до сих пор смогли наблюдать лишь некоторые из ее самых поверхностных проявлений.