ESA는 LISA 우주 중력파 관측소 건설을 승인했습니다.

유럽우주국과 NASA LISA(Laser Interferometer Space Antenna) 프로젝트는 은하 중심에 있는 거대한 블랙홀과 다른 거대한 물체의 충돌로 인해 발생하는 시공간 맥동을 감지하도록 설계된 거대한 우주 중력파 감지기인 LISA(레이저 간섭계 우주 안테나) 프로젝트에 승인을 주었습니다.

탐지기는 2,5만 킬로미터 떨어진 곳에 떠 있는 세 개의 우주선으로 구성되어 레이저 빛의 삼각형을 형성하며, 이는 우주를 파괴하는 중성자별과 블랙홀의 격렬한 충돌로 인해 발생하는 공간의 왜곡을 탐지할 수 있습니다.

간섭계는 2015년 중력파를 처음 검출한 기존 지상 기반 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소) 실험과 동일한 원리로 작동한다. 그러나 LISA를 최대 백만 배까지 확장하면 저주파 중력파를 감지하여 현재 LIGO가 도달할 수 없는 우주 재앙을 드러낼 수 있습니다.

“수 킬로미터 거리에서 레이저 빔을 사용하는 지상 장비는 초신성 폭발이나 초밀도 별과 항성 질량 블랙홀의 합병과 같은 별 크기의 물체와 관련된 사건에서 발생하는 중력파를 감지할 수 있습니다. 중력 연구의 한계를 확장하려면 우주로 가야 한다”고 LISA의 수석 과학자인 노라 뤼츠겐도르프(Nora Lützgendorf)는 말했다. “비행 중 먼 거리를 이동한 덕분에 우리는 중력의 한계를 뛰어넘을 수 있었습니다. "LISA의 레이저 신호가 커버하는 엄청난 거리와 장비의 놀라운 안정성 덕분에 우리는 지구상에서 가능한 것보다 낮은 주파수에서 중력파를 조사하여 새벽까지 다른 규모로 사건을 밝힐 것입니다."

중력파는 중성자별이나 블랙홀 등 밀도가 매우 높은 두 물체가 충돌할 때 시공간에서 발생하는 충격파입니다.

LIGO 검출기는 중력파가 지구를 통과할 때 생성하는 시공간 구조의 작은 왜곡을 포착하여 중력파를 감지합니다. L자형 탐지기에는 각각 길이가 4km인 두 개의 동일한 레이저 빔이 있는 두 개의 팔이 있습니다.

중력파가 우주 해안에 부딪히면 LIGO 감지기의 한쪽 팔에 있는 레이저가 다른 쪽 팔에 있는 레이저가 수축 및 팽창하여 과학자들에게 파도의 존재를 알립니다. 그러나 이러한 왜곡의 작은 규모(종종 크기가 수천분의 1인 양성자 또는 중성자)는 감지기가 매우 민감해야 함을 의미하며, 감지기가 길어질수록 민감도도 높아집니다.

2025년에 건설이 시작될 세 개의 LISA 우주선 별자리에는 수백만 킬로미터 떨어진 서로의 ​​망원경에 레이저 빔을 발사할 루빅 큐브 크기의 금-백금 큐브 세 개가 포함됩니다.

위성이 태양 주위의 궤도에서 지구를 따라갈 때 위성 사이의 경로 길이에 약간의 변동이 있으면 LISA에 등록되어 과학자에게 다시 전송됩니다. 그런 다음 연구원들은 각 빔의 정확한 변화를 사용하여 삼각 측량을 통해 중력 섭동이 어디에서 오는지 확인하고 추가 조사를 위해 광학 망원경으로 이를 가리킬 수 있습니다.

초거대 천체가 충돌하기 전에도 중력 맥동이 생성되기 때문에 LISA는 충돌이 광학 망원경으로 확인되기 몇 달 전에 과학자들에게 조기 경고를 제공할 것입니다.

검출기의 전례 없는 감도는 우주의 새벽 사건(빅뱅의 피비린내 나는 여파)으로 인한 가장 희미한 맥동에 대한 창을 제공하고 우주론의 가장 크고 시급한 질문에 대한 답을 제공할 것입니다.

ESA, NASA 및 국제 과학자들의 협력의 일환으로 제작된 이 망원경은 3년 아리안 2035호 로켓을 타고 하늘로 올라갈 예정입니다.

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