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LISA 任务:天基引力波探测器获得 ESA 批准 

激光干涉仪 太空 天线(LISA)任务已获得欧洲的批准 太空 机构(欧空局)。这为从 2025 年 XNUMX 月开始开发仪器和航天器铺平了道路。该任务由欧空局领导,是欧空局及其成员国之间合作的结果 空间 机构, 美国航空航天局,以及一个国际科学家联盟。   

计划于 2035 年推出,LISA 将是第一个 空间基于 引力波 天文台致力于检测和研究由织物变形引起的毫赫兹波纹 空间-时间 (引力波)跨越 宇宙.  

与地面不同 引力波 探测器(LIGO、VIRGO、KAGRA 和 LIGO India)可探测 引力波 在 10 Hz 至 1000 Hz 的频率范围内,LISA 将被设计为检测 引力波 在 0.1 mHz 和 1 Hz 之间的低频范围内具有更长的波长。  

超低频(10 - 9 - 10 - 8 赫兹) 引力波 (GW),波长从几周到几年,来自超大质量双星 黑洞 可以使用地面检测 Pulsar 定时阵列 (PTA)。但频率较低 引力波 频率在 0.1 mHz 到 1 Hz 之间的引力波 (GW) 既不能被 LIGO 探测到,也不能被脉冲星定时阵列 (PTA) 探测到——这些引力波的波长对于 LIGO 来说太长,而对于 PTA 来说太短,无法探测到。因此,需要 空间基于 GW 的探测器。  

LISA 将是由三艘航天器组成的星座,在太空中以精确的等边三角形排列。三角形的每条边长为 2.5 万公里。这个编队(三艘航天器)将 轨道 太阳处于追随地球的日心说 轨道 距地球 50 至 65 万公里,同时保持 2.5 万公里的平均航天器间间隔距离。这种基于太空的配置使 LISA 成为研究低频的超大探测器 引力波 地面探测器则不能。  

为了探测引力波,LISA 将使用成对的测试质量(实心金铂立方体),它们自由漂浮在每个航天器中心的特殊室中。 引力 波纹将使航天器中测试质量之间的距离产生极小的变化,这些变化将通过激光干涉测量法进行测量。正如 LISA 探路者任务所证明的那样,该技术能够测量十亿分之几毫米的距离变化。 

LISA 将探测由超大质量合并引起的巨星 黑洞 因此,位于星系中心的星系将揭示星系的演化。该任务还应该检测预测的重力 '铃声' 形成于最初的时刻 宇宙 在大爆炸后的最初几秒钟内。  

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参考文献:  

  1. 欧空局。新闻 - 捕捉时空涟漪:LISA 获得批准。发布于 25 年 2024 月 XNUMX 日。可在 https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 
  1. 美国宇航局。丽莎。可用于 https://lisa.nasa.gov/ 
  1. 保罗·阿马罗-Seoane 等人。 2017. 激光干涉仪 太空 天线。预印本 arXiv。数字编号: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  
  1. 贝克等人。 2019. 激光干涉仪 太空 天线:揭开毫赫兹引力波天空的面纱。预印本 arXiv。数字编号: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

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菲利普·杰策,苏黎世大学

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与 Gianfranco Bertone 一起解开宇宙最大的谜团


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乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
科学记者| 《科学欧洲》杂志创始人编辑

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