Egy jövőbeli gravitációs hullámdetektor az űrben feltárhatja az univerzum titkait

Egy új tanulmány kimutatta, hogy a jövőben az űrből származó gravitációs hullámok észlelése lehetővé teszi új alapvető mezők azonosítását, és potenciálisan új megvilágításba helyezi az univerzum homályos aspektusait.

Thomas Sotiriu professzor, a Nottinghami Egyetem Gravitációs Központjából és Andrea Maselli, a GSSI és az INFN kutatója, valamint a SISSA és a római La Sapienza kutatói bebizonyították, hogy a gravitációs hullámok lézeres interferométeres térrel történő megfigyelése milyen példátlan pontossággal történik. Az Antenna (LISA) képes lesz új alapvető területeket találni.

Ebben az új tanulmányban a tudósok azt sugallják, hogy a LISA, az űralapú gravitációs hullám (GW) detektor, amelyet az Európai Űrügynökség (ESA) várhatóan 2037-ben indít el, új lehetőségeket nyit meg az univerzum felfedezésében.

Thomas Sotiriu professzor, a Nottingham Gravitációs Központ igazgatója kifejti: "Új alapvető mezőket, és különösen skalárokat javasoltak különböző forgatókönyvekben: a sötét anyag magyarázataként, az univerzum felgyorsult tágulásának okaként vagy mint a gravitáció és az elemi részecskék következetes és teljes leírásának alacsony energiájú megnyilvánulásai. Most megmutattuk, hogy a LISA példátlan észlelési képességeket kínál skalármezők számára, és ez izgalmas lehetőségeket nyit meg ezeknek a forgatókönyveknek a tesztelésére.”

Szintén érdekes:

• Megjelent a gravitációs hullámok teljes katalógusa
• A csillagászok egy távoli galaxist fedeztek fel gravitációs lencsék segítségével

Gyenge gravitációs mezővel és kis téridő-görbületű asztrofizikai objektumok megfigyelései még nem szolgáltattak bizonyítékot ilyen mezőkre. Mindazonáltal okkal számíthatunk arra, hogy az általános relativitáselmélettől való eltérések vagy a gravitáció és az új mezők közötti kölcsönhatás nagyobb torzulásoknál észrevehetőbb lesz. Emiatt a gravitációs hullámok detektálása, amely új ablakot nyitott az erős gravitációs térrendszerbe, egyedülálló lehetőség e mezők észlelésére.

A kutatók új megközelítést dolgoztak ki a jel modellezésére, és először végezték el a LISA azon képességének szigorú értékelését, hogy képes-e kimutatni a gravitációs kölcsönhatásokhoz kapcsolódó skaláris mezőket. Figyelemre méltó, hogy ez a megközelítés az elmélettől függ, mivel nem magának a töltésnek az eredetétől, sem a kis test természetétől. Az elemzés azt is mutatja, hogy egy ilyen mérés az általános relativitáselmélettől vagy a standard modelltől való eltérést jelző elméleti paraméterek erős korlátaihoz hasonlítható.

A LISA a gravitációs hullámok asztrofizikai források segítségével történő észlelésére fog szolgálni, és három, egymástól több millió kilométeres távolságra a Nap körül keringő műholdból álló konstellációban fog működni. A LISA az alacsony frekvencián kibocsátott gravitációs hullámokat olyan sávban fogja megfigyelni, amely a környezeti zaj miatt nem érhető el a földi interferométerek számára. A LISA által látható spektrum lehetővé teszi az asztrofizikai források új családjainak tanulmányozását, amelyek különböznek a Virgo és a LIGO által megfigyeltektől, új ablakot nyitva az Univerzumunk különböző környezeteiben található kompakt objektumok fejlődésébe.

Olvassa el még:

• Elkészült egy lézer koncepciója, amely 45 napon belül űrhajót szállít a Marsra
• A Nap a Föld vizének ismeretlen forrása lehet