“ΚΥΝΗΓΙ” ΒΑΡΥΤΙΚΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ!

Το”κυνήγι” βαρυτικών κυμάτων από το διάστημα ξεκινά! Το πρώτο πείραμα για τη μέτρηση τους, από σύστημα ανιχνευτών σε τροχιά γύρω από τη γη, έλαβε το “πράσινο φως” από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA).

Το Laser Interferometer Space Antenna (LISA) θα χρησιμοποιήσει ακτίνες λέιζερ που ταξιδεύουν 2,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα στο Ηλιακό Σύστημα. Στόχος του να “κυνηγήσει” γιγάντιους κυματισμούς στο χωροχρόνο που προκαλούνται μεταξύ άλλων από συγχωνεύσεις υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Η ESA ανακοίνωσε στις 25 Ιανουαρίου ότι η κατασκευή της αποστολής πολλών δισεκατομμυρίων ευρώ, θα ξεκινήσει το 2025, με την εκτόξευση να προγραμματίζεται για το 2035.

ΤΟ ΙΣΟΠΛΕΥΡΟ ΤΡΙΓΩΝΟ ΠΟΥ ΘΑ ΣΧΗΜΑΤΙΣΟΥΝ ΤΑ ΑΕΡΟΣΚΑΦΗ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΤΗ ΓΗ

Το LISA θα αποτελείται από τρία διαστημικά σκάφη που Θα ακολουθούν τη Γη στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο, σχηματίζοντας ισόπλευρο τρίγωνο, κάθε πλευρά του οποίου θα έχει μήκος 2,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Τα τρία σκάφη θα ανταλλάσουν ακτίνες λέιζερ, δημιουργώντας ένα τεράστιο συμβολόμετρο, ικανό να ανιχνεύει βαρυτικά κύματα από πλήθος πηγών. Συγχωνεύσεις μελανών οπών, υπέρ-πυκνά διπλά συστήματα, αρχέγονο Σύμπαν, αναμένεται να ανοίξουν ένα νέο “παράθυρο” στο Σύμπαν.

Η αστροφυσικός στο Ινστιτούτο Max Planck στο Garching της Γερμανίας και μέλος της συνεργασίας LISA, Valeriya Korol, χαρακτηρίζει το γεγονός «εξαιρετικά συναρπαστικό», το οποίο όπως επισημαίνει «θα φέρει τους επιστήμονες πηγές βαρυτικών κυμάτων που μόνο το LISA μπορεί να δει».

Το εντυπωσιακό είναι ότι το σύστημα αυτό μπορεί να “πιάσει” βαρυτικά κύματα πολύ χαμηλότερης συχνότητας σε σχέση με όσα μπορούν να ανιχνευθούν από τον επίγειο ανιχνευτή LIGO, ο οποίος εντόπισε για πρώτη φορά βαρυτικά κύματα, το 2015.

Πως θα παραταχθεί το σύστημα σε τροκχιά γύρω από τη γη ΦΩΤΟ: ESA

Η “ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΚΙΒΩΤΟΣ” ΚΑΙ ΓΙΑΤΙ ΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ ΘΕΛΟΥΝ ΝΑ ΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΟΥΝ

Τα βαρυτικά κύματα είναι διαταραχές του διαστήματος οι οποίες διαδίδονται στον χωροχρόνο. Μπορούμε να τα παρομοιάσουμε με τις αλεπάλληλες ταλαντώσεις που δημιουργούνται στην ήρεμη θάλασσα όταν περνάει ένα πλοίο. Ότι είναι μάζα/ενέργεια, μπορεί να προκαλέσει βαρυτικά κύματα.
Στις 11 Φεβρουαρίου 2016, ανακοινώθηκε επίσημα ότι έγινε η πρώτη παρατήρηση βαρυτικών κυμάτων, που προέρχονταν από τη συγχώνευση ζευγαριού μαύρων τρυπών, με τη χρήση των επίγειων ανιχνευτών LIGO και Virgo. Τότε ο Φυσικός David Reitze, αναφώνησε στην κατάμεστη από δημοσιογράφους αίθουσα: “Κυρίες και κύριοι τα καταφέραμε! Ανιχνεύσαμε βαρυτικά κύματα”!
Τα βαρυτικά αυτά κύματα μεταφέρουν τον διαστημικό “θόρυβο” της σύγκρουσης και συγχώνευσης δυο μαύρων τριπών που ενώθηκαν για να σχηματίσουν μια ενιαία μαύρη μορφή πριν από περίπου 1,3 δισεκατομμύρια χρόνια!!!
Έτσι οι επιστήμονες θεωρούν ότι η ανίχνευσή τους αποτελεί την ανακάλυψη μιας “διαστημικής κιβωτού” που κρύβει απίστευτες πληροφορίες ακόμη και για το βρεφικό σύμπαν, καθώς τα βαρυτικά κύματα ήταν εκεί ακόμη και πριν από το πρώτο φως.
Επιπροσθέτως, η μελέτη των βαρυτικών κυμάτων θα συμβάλει στις προσπάθειες των επιστημόνων να κατανοήσουν σε ακόμη μεγαλύτερο βάθος, όχι μόνο της φύση της βαρύτητας, αλλά και τους θεμελιώδεις νόμους που διέπουν το Σύμπαν στο σύνολό του. Παράλληλα, θα οδηγήσει τον επιστημονικό κόσμο στην επίλυση ορισμένων από τα μεγαλύτερα και άλυτα ακόμη μυστήρια της σύγχρονης φυσικής, όπως την ενοποίηση της κβαντικής θεωρίας με την βαρύτητα. Η μελέτη τους, θα επιτρέψει στους αστρονόμους να συλλέξουν πληροφορίες για τα βίαια φαινόμενα του Σύμπαντος ή για το αρχέγονο παρελθόν του. Στοιχεία τα οποία η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αδυνατεί, από τη φύση της, να μας μεταφέρει.

Το Φάσμα των Βαρυτικών κυμάτων. ΦΩΤΟ: ESA

31 ΧΡΟΝΙΑ ΠΡΙΝ “ΕΠΕΣΕ” ΣΤΟ ΤΡΑΠΕΖΙ Η ΙΔΕΑ ΤΟΥ “LISA”

Η αποστολή έχει ξεκινήσει εδώ και πολύ καιρό. «Η πρώτη φορά που οραματιστήκαμε τον LISA ήταν πριν από 31 χρόνια», λέει ο Karsten Danzmann, ο οποίος ηγείται της Κοινοπραξίας και  διευθυντής του Ινστιτούτου Max Planck για τη Βαρυτική Φυσική στο Ανόβερο της Γερμανίας. Το πείραμα, περιλαμβάνει τη μέτρηση της απόστασης που διανύει το φως λέιζερ για να περάσει μεταξύ δύο μαζών, που απέχουν εκατομμύρια χιλιόμετρα μεταξύ τους, με ακρίβεια ενός τρισεκατομμυρίου του μέτρου, ενώ τίποτα άλλο από τον ίδιο τον χωροχρόνο δεν επηρεάζει την κίνηση των μαζών.

Το LISA θα είναι ευαίσθητο στα βαρυτικά κύματα με μήκη κύματος μεταξύ 300.000 χιλιομέτρων και 3 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων. Θα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να συλλάβει εντελώς νέα φαινόμενα, όπως η σπειροειδής σύγκρουση άστρων λευκών νάνων, τα οποία είναι μεγαλύτερα από τις μαύρες τρύπες, αλλά και συστήματα στα οποία δύο μαύρες τρύπες που συγχωνεύονται είναι πολύ διαφορετικές σε μάζα.

ΔΙΑΧΥΤΟΣ Ο ΕΝΘΟΥΣΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΩΝ

Οι κοσμολόγοι ελπίζουν ότι το πείραμα θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει το απόκοσμο βουητό των βαρυτικών κυμάτων που δημιουργήθηκαν στο πρώιμο Σύμπαν και ίσως ακόμη και σήματα από τις πρώτες μαύρες τρύπες. Θα μετρήσει επίσης πόσο μακριά βρίσκονται οι πηγές που ανιχνεύει. Λόγω αυτού, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τα δεδομένα του θα βοηθήσουν στη μέτρηση των αλλαγών στον ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος.

Εντωμεταξύ και η Κίνα σχεδιάζει επίσης να εκτοξεύσει έναν ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων διαστήματος, τη δεκαετία του 2030, με το όνομα Taiji και την ελπίδα οι δυο αποστολές να αλληλοσυμπληρώνονται σε ένα διαστημικό δίκτυο ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων. Πάντως, το πράσινο φως της ESA για το LISA, αποτελεί «ένα σημαντικό ορόσημο για την επιστημονική κοινότητα».