Волна, длинной в миллиард лет
Впервые гравитационные волны в жизни человека появились в 1916-м году на основании общей теории относительности. ГВ - "рябь" пространства-времени, которая движется со скоростью света по всей Вселенной.
Их ищут уже с 60-х годов, но впервые обнаружены были только в 2015'м (интерферометром LIGO) вследствие слияния двух сверхмассивных черных дыр.
Вообще основным источником волн служат двойные системы: нейтронные или простые звезды, черные дыры, которые в конце сливаются воедино, вызывая колоссальный прилив гравитации.
Так появились гравитационно-волновая астрономия, доказательство существования черных дыр (в т.ч. двойных) и самих гравитационных волн.
LISA - имя, охватившее весь мир
Несмотря на успех лазерного интерферометра, такая небольшая конструкция (4х4 км), находящяяся на Земле, малоэффективна. Даже шагающий в 10 километрах от него человек сможет повлиять на результат наблюдения. Сюда прибавьте сейсмическую активность и ветер.
Европейское агенство еще в конце первого десятилетия изъявила желанием создать космический интерферометр огромных размеров. Так была придумана LISA - Evolved Laser Interferometer Space Antenna (уже eLISA, что в переводе: Улучшенная космическая антенна, использующая принцип лазерного интерферометра). В 2013'м ЕКА сделало гравитационно-волновую астрономию главной задачей на 4-е десятилетие, а в 2017'м проект был утвержден.
"Лиза" - система трех спутников, составляющих идеальный треугольник со сторонами 2,5 млн километров, использующая технологию пространственной ориентации (в центре каждого спутника будет ядро массой 2 кг, находящееся в состоянии невесомости, что позволит спутникам сохранять правильное положение относительно друг друга). Орбита будет простираться в точке Лагранжа L3 (фото ниже), где гравитационное воздействие Солнца и Земли одинаково (тело в такой точке крутится вокруг пустоты).
Преимущества LISA перед LIGO:
✔ Сетка для ловли волн в 250.000 раз больше
✔ Чувствительность LISA = 20*(10^-20) метра (20 пикометров, т.е. 20 триллионных метра)
✔ Нет сейсмических помех
Тесты аппарата
В 2015'м году была запущена мини-версия космического интерферометра - LISA Pathfinder (англ. - первопроходец), отправившийся в точку Лагранжа L1. Это были те же самые спутники, но меньших размеров, составляющих треугольник 38х38х38 см. Идеально отработавший себя аппарат оправдал будущую миссию.
Ценность аппарата для науки
"Лиза" сможет обнаружить крупные объекты Вселенной и практически любые объекты нашей Галактики, что поменяет понимание мира. Сверяясь с другими аппаратами, мы узнаем состав и свойства этих тел. Немаловажный вклад eLISA сделает и в теорию Большого Взрыва, обнаруживая гравитационные "остатки" реликтовой эры.
Аппарат будет готов к 2023-2025'м годам, а отправлен в 2034 году. Стоимость самого "телескопа" неизвестна, но "Патфайндер" ESA обошелся в 400 млн евро.
В современном мире ГВ-астрономия берет верх над обычной, раскрывая нам тайны Вселенной: от энтузиастов из Einstein@Home (где любители смогли обнаружить несколько десятков квазаров) до LIGO и LISA, которые готовы продемонстрировать нам все новые и новые миры.
Больше информации о eLISA в комментариях.
