Lasers in de ruimte: LISA ontdekt ruimte-tijd verschuivingen
De ESA heeft haar plannen voor een gravitatiegolfdetector in de ruimte gepresenteerd. De bouw moet in januari 2025 beginnen. De lancering in de ruimte is gepland voor 2035. Dan kan "LISA" (laser interferometer ruimteantenne) in gebruik worden genomen.
En het systeem zal zeker niet klein zijn. Het bestaat uit drie satellieten die elk 1,5 miljoen mijl uit elkaar staan (zes keer de afstand tussen de aarde en de maan) in de vorm van een gelijkzijdige driehoek en elk via laserlicht in contact staan met de andere.
De metingen zullen plaatsvinden in de baan van de aarde, maar ongeveer 30 miljoen mijl (een derde van de afstand tussen de aarde en de zon) van de aarde vandaan. Dit is een gebied dat ver genoeg van de Aarde verwijderd is om interferentie te vermijden. Bovendien bevinden de Lagrangepunten L4 en L5 zich ook op een veilige afstand, waar stofwolken en deeltjes zich verzamelen in wisselwerking met de Aarde en de zon.
Metingen in de zwarte vlek
De structuur van de testlocatie is ook opwindend. Elk van de satellieten bevat een zwevende kubus van goud en platina, die zo groot is dat hij gemakkelijk in een hand past. Laserlicht in elk van de satellieten meet de afstand tot de andere twee testobjecten.
Als een zwaartekrachtgolf, in feite een trilling van de ruimtetijd, de satellieten raakt, verandert de afstand tussen de kubussen minimaal. De veranderingen zijn een paar miljardste millimeter, d.w.z. een paar picometer. Dit kan nog steeds gemeten worden met de hoogfrequente laser.
Bovendien is de afstand tussen de drie satellieten zodanig dat voorheen niet waarneembare golffrequenties kunnen worden geregistreerd. Dit betekent dat botsende witte dwergen en neutronensterren in de Melkweg kunnen worden waargenomen. Het zou ook mogelijk moeten zijn om hun positie uit de gegevens te bepalen.
Daarnaast zijn er bijzonder zware objecten die door de waarnemingshorizon van een zwart gat dringen. Noch de bestaande radioantennes, noch de zwaartekrachtgolfdetectoren die op de grond geïnstalleerd zijn, zijn tot nu toe in staat geweest om deze gebeurtenissen en de golven die ze in de ruimtetijd uitzenden, te bepalen. Het is alsof we door het gat in een ooglapje hebben gekeken en dit in 2035 eindelijk kunnen afdoen.
Bron(nen)
