Naukowcy z NASA postanowili “posłuchać” fal grawitacyjnych – nieregularności w czasoprzestrzeni, przewidzianych przez Alberta Einsteina.
Celem najnowszych badań NASA było przetestowanie laserów, które znajdą się na pokładzie statków projektowanej właśnie misji LISA (Laser Interferometer Space Antenna). W czasie trwania misji, lasery będą miały za zadanie mierzyć subtelne wahnięcia, niemal szepty grawitacji. Nikt wcześniej tego nie robił, a zatem specjaliści z NASA muszą dopiero opracować sposób na słuchanie muzyki sfer niebieskich.
Najnowsze próby to prawdziwy kamień milowy w tej dziedzinie: udowodniły, że kosmiczny szum i przypadkowe fluktuacje mogą zostać wyciszone na tyle, że można usłyszeć ulotne dźwięki pola grawitacyjnego. – Aby usłyszeć fale grawitacyjne, musimy przeprowadzić niezwykle dokładne pomiary – mówi Bill Klipstein, fizyk pracujący w stanowiącym część NASA Jet Propulsion laboratory. To tam pracują kosmiczni melomani. – Nasze lasery są dużo głośniejsze niż to, co mają mierzyć. Musimy ostrożnie usunąć produkowany przez nie hałas, aby uzyskać czysty sygnał. To jakby nasłuchiwać odgłosu opadającego piórka podczas burzy z piorunami.
LISA będzie wspólną misją NASA i europejskiej ESA. Jeżeli sie uda, wystartuje w 2020 roku. Badania fal grawitacyjnych trwaja już od 1974 roku, kiedy Joseph Taylor Jr i Russell Hulse odkryli parę pulsarów PSR1913+16, krążących wokół siebie nawzajem z powodu niewytłumaczalnej utraty energii. Ta uciekając energia została później przetłumaczona na język fal grawitacyjnych i stanowiła pierwszy pośredni dowód na ich istnienie. Teoretycznie przewidział je Einstein na początku XX wieku, a Taylor Jr i Hulse za potwierdzenie ich istnienia otrzymali Nobla w 1993 roku.
Zatem czas najwyższy, aby nasłuch rozpoczął się również w kosmosie. LISA nie tylko „usłyszy” fale, ale dowie się więcej o ich źródłach, którymi są masywne obiekty kosmiczne, takie jak czarne dziury i martwe gwiazdy. Każda z nich, przyspieszając w czasoprzestrzeni, śpiewa swoją własną melodię. LISA nagra fale dochodzące z Drogi Mlecznej, ale i z odlełgych galaktyk. Dzieki temu naukowcy dostroją się do języka kosmosu.
Nasłuch tego typu, jak mowią sami naukowcy, to szukanie protonu w stogu siana. Lasery LISY wykorzystają zjawisko interferometrii - techniki wykorzystującej zjawisko interferencji fal elektromagnetycznych do pomiarów ich długości czy pomiarów kątowych gwiazd. Lasery znajdą się na trzech różnych pojazdach kosmicznych, które będą mierzyły własne zmiany położenia względem siebie pod wpływem fal grawitacyjnych. Oczywiście, położenie każdego z pojazdów może zmieniac się także z tysiąca innych przyczyn – i naukowcy będą musieli nad tym wszystkim zapanować. Ale być może uda sie wyłuskac spośród nich także tą najbardzioej subtelną, muzyczną przyczynę.
(ew/PhysOrg.com)
