ADVERTENTIE

LISA-missie: in de ruimte gebaseerde zwaartekrachtgolfdetector krijgt toestemming van ESA 

De Laser Interferometer Space Antenna (LISA)-missie heeft groen licht gekregen van de European Space Agency (ESA). Dit maakt de weg vrij voor de ontwikkeling van de instrumenten en ruimtevaartuigen vanaf januari 2025. De missie wordt geleid door ESA en is het resultaat van de samenwerking tussen ESA, de ruimtevaartagentschappen van de lidstaten, NASA en een internationaal consortium van wetenschappers.   

De lancering van LISA staat gepland voor 2035 en zal het eerste in de ruimte gestationeerde zwaartekrachtgolfobservatorium zijn dat zich toelegt op de detectie en studie van millihertz-rimpelingen veroorzaakt door vervormingen in het weefsel van de ruimte-tijd (zwaartekrachtgolven) in het universum.  

In tegenstelling tot de op de grond gebaseerde zwaartekrachtgolfdetectoren (LIGO, VIRGO, KAGRA en LIGO India) die zwaartekrachtgolven detecteren in het frequentiebereik van 10 Hz tot 1000 Hz, zal LISA worden ontworpen om zwaartekrachtgolven met veel langere golflengten te detecteren in het lage frequentiebereik tussen 0.1 MHz en 1 Hz.  

Ultra-lage frequentie (10-9-10-8 Hz) zwaartekrachtgolven (GW's) met golflengten van weken tot jaren van superzware binaire zwarte gaten kunnen worden gedetecteerd met behulp van op de grond gebaseerde Pulsar-timingarrays (PTA's). Laagfrequente zwaartekrachtgolven (GW's) met een frequentie tussen 0.1 MHz en 1 Hz kunnen echter noch door LIGO, noch door Pulsar Timing Arrays (PTA's) worden gedetecteerd - de golflengte van deze GW's is te lang voor LIGO en te kort voor PTA's om te detecteren. Vandaar de behoefte aan een in de ruimte gebaseerde GW-detector.  

LISA zal een constellatie zijn van drie ruimtevaartuigen in nauwkeurige gelijkzijdige driehoeksformatie in de ruimte. Elke zijde van de driehoek zal 2.5 miljoen km lang zijn. Deze formatie (van de drie ruimtevaartuigen) zal in een heliocentrische baan rond de zon draaien, op een afstand van 50 tot 65 miljoen km van de aarde, terwijl de gemiddelde afstand tussen ruimtevaartuigen van 2.5 miljoen km wordt gehandhaafd. Deze in de ruimte gebaseerde configuratie maakt LISA tot een extreem grote detector om laagfrequente zwaartekrachtsgolven te bestuderen die detectoren op de grond niet kunnen.  

Voor de detectie van GW's zal LISA paren testmassa's (massief goud-platina kubussen) gebruiken die vrij zweven in speciale kamers in het hart van elk ruimtevaartuig. Zwaartekrachtrimpelingen zullen extreem kleine veranderingen veroorzaken in de afstanden tussen testmassa's in de ruimtevaartuigen, die zullen worden gemeten door middel van laserinterferometrie. Zoals blijkt uit de LISA Pathfinder-missie is deze technologie in staat veranderingen in afstanden tot op enkele miljardsten van een millimeter te meten. 

LISA zal GW's detecteren die worden veroorzaakt door de fusie van superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels en zal zo licht werpen op de evolutie van sterrenstelsels. De missie moet ook de voorspelde zwaartekracht detecteren 'rinkelen' gevormd in de beginmomenten van het universum in de eerste seconden na de oerknal.  

*** 

Referenties:  

  1. ESA. Nieuws - De rimpelingen van de ruimtetijd vastleggen: LISA krijgt groen licht. Geplaatst op 25 januari 2024. Verkrijgbaar bij https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 
  1. NASA. LISA. Verkrijgbaar bij https://lisa.nasa.gov/ 
  1. Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Laserinterferometerruimteantenne. Voordruk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  
  1. Bakker et al. 2019. De laserinterferometer-ruimteantenne: onthulling van de Millihertz-zwaartekrachtgolfhemel. Voordruk arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

*** 

Philippe Jetzer, Universiteit van Zürich

***

De grootste mysteries van het universum oplossen – met Gianfranco Bertone


***

Umes Prasad
Umes Prasad
Wetenschapsjournalist | Oprichter en redacteur, Scientific European magazine

Abonneer u op onze nieuwsbrief

Om op de hoogte te blijven van het laatste nieuws, aanbiedingen en speciale aankondigingen.

Meest populaire artikelen

Maternale leefstijlinterventies verminderen het risico op een baby met een laag geboortegewicht

Een klinische proef voor zwangere vrouwen met een hoog risico...

Het allereerste beeld van de schaduw van een zwart gat

Wetenschappers hebben met succes de eerste foto ooit gemaakt van de...

Circulaire zonne-halo

Circular Solar Halo is een optisch fenomeen dat wordt gezien in...
- Advertentie -
94,863FansLike
47,632volgersVolg
1,772volgersVolg
30abonneesInschrijven