실제로 중력파의 혁명적 전망대를 실제로 볼 수 있습니까?
향후 10 년을 시작할 16 억 달러의 중력 파동 파인 리사 (Lisa)는 우리가 중력 파도를 보는 방식을 혁신 할 것입니다. .
가을에, 우리는 미래의 공예를 우주에 넣기 위해 극복해야 할 Lisa의 디자인 및 엔지니어링 장애물에 깊은 다이빙을 게시했습니다. 이제 우리는 과학자들에게 Lisa가 수집 할 실제 데이터에 대해 물었습니다. 데이터가 제공 할 수있는 통찰력과 우주에 대한 우리의 이해를 바꾸는 방법, 중력 균열의 출처에서 우주가 당신이 형성하는 방식에 이르기까지 .
Lisa : 간단하지만 정확하게
Lisa는 레이저 간섭계의 우주 안테나를 나타냅니다. 고정 된 삼각형 형성에서 태양에서 궤도에있는 3 개의 우주선으로 구성됩니다. Lisa는 간섭계이며, 이는 미션이 레이저 간섭계를 사용하여 중력파를 스니핑 할 것임을 의미합니다. (250 만 km) 및 길이.
레이저는 핵심이지만 Lisa의 디자인의 한 부분만으로 3 개의 금속 큐브 사이의 거리에 대한 지팡이를 측정하는 것입니다. 큐브는 금 백금 합금으로 만들어져서 작용할 수있는 자성을 줄입니다. 다시, Lisa의 목표는이 큐브에 닿지 않는 긍정적 인 우주를 통과하는 크루즈입니다.
“디자인의 기본 아이디어는이 큐브를 발사하는 것입니다. “우리는 그들이 그곳에 앉아서 우주 시간에 기쁨을 경험하기를 원하며, 다른 힘이 그들에게 행동하지 않기를 원합니다. 이것이 마지막 부분입니다. 어려운 부분입니다.”
“크래프트를 질량으로 조작해야합니다. [the gold-platinum cubes] 그들은 우주선 자체가 대중에 들어가서 공격하지 않도록하기 위해 넘어졌다.
Lisa의 복잡성에 대한 이해에 관해서는, Ford ‘s -Jake 학생은 비유를 가지고 있습니다. 기술적 인 도전은 LA (지구가 평평하다면) 뉴욕에서 레이저의 발사와 관련이 있으며 과일 파리의 안구를 치려고합니다. 그것으로. 작업이 이루어지면서 레이저와 과일 파리가 움직입니다.
포드는 엔지니어링 과제의 범위는 “정직하게 환상적이며, 내 부서가 아니라고 기쁘다”고 말했다.
NASA는 레이저 시스템, 텔레스코픽 시스템 및 테스트 큐브의 전하 레벨을 관리하는 장치를 포함하여 LISA 계측의 여러 요소를 제공합니다.
궤도 물체의 발생률은 서로 주변의 전체 궤도를 얼마나 자주 완료하는지에 따라 결정됩니다. 중력파 검출기는 여러 가지 이유로 특정 주파수를 발견하는 데 능숙하지만 각 기존 탐지기에는 하나의 주요 한계가 있습니다. 지구에 붙어 있습니다.
고대 블랙홀을위한 우주 오라클
중력파 검출기는 그들이 감지하는 궤도 주파수의 종이 다릅니다. LAND-NAIME의 탐지기, Ligo-Virgo-Kagra와의 협력은 검은 별 크기 구멍과 같은 작은 질량에 해당하는 고주파수의 탐지에서 확장됩니다. 그러나이 덩어리가 조금 더 커지면, 태양의 질량이 200 배 이상 더 커지면 궤도 주파수는 우리 자신의 행성이 생성 한 소음과 유사합니다.
포드는“기본적으로 나라 자체가 시끄럽기 때문에 토양이 당신의 문제가되는 빈도가있다”고 말했다. “당신은 말 그대로 할 수 없습니다. 당신은 어떤 식 으로든 우주로 가야합니다. “
우주에서 펄서의 시간 줄은 지구가 여전히 방정식의 일부이지만 가장 큰 블랙홀에 유용한 측정 막대로 구성됩니다. 이 라인업에서, 지구의 전망대는 빠른 스핀 물체 (pulsari)에서 신뢰할 수있는 빛의 플래시를 모니터링합니다. 지상에있는 그 빛의 시간은 언제입니까? 작은 지연되거나 가속화되면 중력파가 늘어나거나 압축되었음을 나타냅니다. 2023 년, 펄서의 시계열에서의 협력 그룹은 펄서 데이터에서 중력파의 배경에 대한 강력한 증거를 발견했다.
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펄서 타임 행을 보는 블랙홀은 일반적으로 수십억의 태양 질량이며 몬스터 은하의 중심에 거주합니다. 심지어 은하계의 중심, 은하수 중심의 블랙홀, 약 4 백만 개의 태양열. 블랙홀이 죽이라면 Lisa는 골드 락이 될 것입니다. 임무는 지구 탐지기의 소음과 구별하기가 불가능한 저주파의 중력파를 스니핑 할 것입니다. 따라서 우주 전망대는 소형 물체와 기타 천체 물리적 버스트 및 배경의 친밀한 비나를 사용하여 초대형이 아닌 별 크기의 블랙홀의 대규모 병합을 감지 할 수 있습니다.
Johns Hopkins University의 이론적 물리학 자 Emanuele Berti는“펄스 시간 증인은 매우 낮은 주파수에서 거대한 이진 블랙홀에 대한 스토마 배경에 대한 정보를 제공하며, Ligo는 기본적으로 별과의 다른 가족의 비율에 대한 경계를 두었습니다. Gizmodo와의 비디오는 “생각은 다른 방식으로 바뀌었지만, 우리가 할 수있는 가장 흥미로운 과학은 블랙홀의 거대한 이진 바이닝에 초점을 맞추고 있다고 말합니다.
우주에서 감동적인 소음
Lisa는 지구보다 보편적 장애가 훨씬 적을 것입니다. 공간에는 중력파를 방출하기 때문에 블랙홀을보기가 훨씬 더 어려워지는 물체가 있습니다. 이 소형 인터 로퍼의 가장 흥미로운 형태는 흰색 난쟁이 바이너리 파일입니다. 믹서의 방문과 같은 과정에서 우주를 혼합 한 이전 별의 소형 쉘. 이 노이즈의 예외는 이진 파일이 그래서 개별적으로 선택되고 자신이 무엇인지 인식 할 수 있다고 선언했습니다. 우주의 중복 검,이 “바이너리 확인”은 천문학 자들이 임무를 수행 한 후 Lisa의 능력을 확인하는 데 도움이됩니다.
Lisa는 동시에 수백만 개의 소스의 소음을 발견 할 것이며, 그 중 다수는 NASA 주에 있습니다. 과학자들은 엄청난 양의 데이터 처리의 도움으로 밀을 박수에서 분리하고 유명한 우주 공간의 기존 이론 및 모델로 데이터를 설치합니다. Lisa가 시작될 것으로 예상 될 때까지 10 년이 넘게 과학자들은 실제 작업을 준비하기 위해 조롱 된 데이터 문제를 해결하고 있습니다.
우주 진화의 모니터링
“천체 물리학에는 실제로 두 가지 질문이 있으며, 그들은”어떻게 여기에 왔습니까? “그리고”우리 혼자입니까? “포드가 말했다. “우리가하는 모든 일은 하나 또는 다른 부분의 작은 부분에 대한 답과 때로는 두 가지 질문에 중점을 둡니다.”
“우리는 일반적으로 블랙홀을 가지고 노는 것이 아니며, 우리는 혼자입니까?” “포드는 덧붙였다.”
별의 탄생, 생명 및 죽음을 이해하고 요소의 생산에서 이러한 핵 융합 용광로의 역할은 블랙홀의 존재와 불가분의 관계입니다. 또한, 은하를 형성하는 별의 유형과 이들이 형성되는 양은이 은하의 핵심에있는 블랙홀의 질량 및 행동과 관련 될 수있다. 블랙홀은 지저분한 식사 일 수 있습니다. 종종 별 소재를 훔쳐 우주에 던져서 주변의 우주의 진화에 활발한 참가자를 만듭니다.
작은 빨간색 점 관찰의 Webb Space 망원경은 우주가 6 억 년에서 15 억 년 사이 였을 때와 마찬가지로 빛의 빛을 봅니다. 최근의 연구에 따르면 점은 초기 우주에서 블랙홀의 이전에 어두워 진 성장의 징후이며, 우주 론적 모델은 제목이 제안한 것처럼 “깨진”것이 아닙니다.
Lisa는 블랙홀의 촬영을 관찰하고 우주에서 일련의 소형 대상을 더 잘 특성화 할 것입니다. 이 정보는 또한 기존의 우주 모델과 아인슈타인의 일반 상대성과 같은 우세 이론에도 적용될 수 있습니다. 지상의 진실에 대한 데이터 (따라서 공간에 대한 이야기)는 우주 아이디어에 대한 설득력있는 스트레스 테스트가 될 것입니다. 그 중 하나는 Ligo가 2015 년에 처음으로 중력파를 발견했을 때 알려졌습니다. 우주 시간에는 잘 알려지지 않은 많은 것으로 알려져 있지만, Lisa 과학자들은 우주의 가장 중요한 미스터리 중 일부에서 커튼을 당기기로 결심했습니다.
