成功的LISA探路者测试铺路方式探测太空中的引力波

成功的LISA探路者测试铺路方式探测太空中的引力波

成功的LISA探路者测试铺路方式探测太空中的引力波

今年早些时候,位于华盛顿州和路易斯安那州的激光干涉引力波天文台(LIGO)设施的科学家宣布,他们发现了时空结构中的涟漪,也称为 。 这一发现 - 这是同类中的第一次 - 引发了科学家的巨大兴奋,科学家们认为这是最终创造宇宙“引力图”的一步,这将使我们能够研究天体和天体隐藏的天体。视图。

现在,发现仅仅四个月后,欧洲航天局(ESA)的研究人员取得了另一项突破 - 展示了建造一个天基观测站所需的技术,该天文台将寻找远离任何地面干扰的引力波。

星期二,在发表的一项研究中,致力于激光干涉仪空间天线(LISA)探路者任务的研究人员被送入轨道测试激光测量系统的元件,这些元件将用于未来的引力波天文台 - 表示他们已经超出了特派团的业绩目标。 这颗卫星于12月发射,成功地创造了人类物体中最接近自由坠落的物体。

“LISA探路者总是打算作为全尺寸引力波天文台所需性能水平的垫脚石,但这些结果告诉我们,我们几乎完全跳了起来。 具有LISA探路者性能的全面天文台将实现基本上所有的终极科学目标,“美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的团队成员Ira Thorpe在一份 。 “这本身就很神奇,来自这项任务的数据将帮助我们建立一个已经令人印象深刻的基础。”

引力波是现实本身结构中的涟漪。 阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论认为重力扭曲了宇宙的结构,也告诉我们,诸如黑洞和中子星等大质量物体碰撞之类的暴力事件会在时空曲率中产生涟漪。

然而,检测这些波是一项极其艰巨的任务,因为在宇宙尺度上,它们是微不足道的。 LIGO合作在2月成功地通过两个相距大约1,800英里的装置反射激光器并在寻找相位略有变化的情况下成功地发现了它们 - 这是一个时空扭曲的迹象。 拥有两个探测器是一种从空间本身微弱的涟漪中筛选出地面干扰的方法,例如交通和地震。

这就是为什么作为在太空中成功安装引力波探测器的先驱,科学家们需要尽可能地减少非引力。

这就是LISA Pathfinder任务的用武之地。该任务配备了一对由金铂合金制成的1.8英寸立方体 - 这是一种因其高密度和对磁场不敏感而选择的材料。 一旦进入轨道,这些“测试质量”就会松开,并允许自由落体,而高分辨率激光干涉仪测量它们的位置。

“测量结果超出了我们最乐观的预期,”ESA科学理事会的LISA Pathfinder项目科学家Paul McNamara在声明中表示。 “我们在第一天达到了LISA Pathfinder最初所需的精确度,因此我们在接下来的几周内将结果提高了五倍。”

当ESA于2034年发射LISA天文台时,它将由三个以三角形排列的航天器组成,每个航天器在其心脏中携带自由下落的测试质量。 然后激光将用于检测由于通过引力波引起的这些质量之间的距离的任何轻微扰动。


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