Tidlig torsdag formiddag sprengte en europeisk romfarts raket i bane med en satellitt utstyrt med et fysikklaboratorium som kunne bidra til å endre måten astronomer skanner himmelen. Hvis den lykkes, kan LISA Pathfinder-sonden hjelpe forskere med å utvikle måter å oppdage krusninger i romtiden laget av supernovaer og sammenslåing av sorte hull.
Relatert innhold
- Et romfartøy bare målt bevegelse mindre enn bredden på et atom
- Første gjenbrukbare rakett som ble lansert og landet trygt tilbake på jorden
Som Albert Einstein spådde i den generelle relativitetsteorien, produserer ekstremt energiske hendelser som disse sannsynligvis tyngdekraftsbølger som rippler gjennom stoffets romtider. Akkurat nå undersøker de fleste astronomer fjerne objekter i rommet ved å oppdage variasjoner av elektromagnetisk stråling - som synlig eller ultrafiolett lys.
Men fordi elektromagnetisk stråling er forvrengt av alt som ligger i dens vei, er det direkte en utfordring å observere fjerne stjerner, sorte hull, planeter og lignende.
Men fordi gravitasjonsbølger ville passere gjennom hva som helst, hvis det å oppdage dem kunne gi forskere et kraftig verktøy for å studere objekter og fenomener i verdensrommet som ellers ville være umulig, skriver Maddie Stone for Gizmodo .
"Gravitasjonsbølger er den mest direkte måten å studere den store brøkdelen av universet som er mørkt, " forteller Bill Weber, forsker ved Università di Trento som jobbet på LISA Pathfinder til Stone. "Svarthull, nøytronstjerner og andre objekter som ikke avgir lys høres eksotisk ut, men de antas å være en ganske typisk skjebne for stjerner på himmelen."
Problemet med å oppdage gravitasjonsbølger er at de er ekstremt svake. Å studere dem fra Jorden har også sine egne spesielle utfordringer. Gravitasjonell "støy" - alt fra bevegelse av hav og atmosfære til vibrasjonene fra våre biler - oversvømmer planeten, forteller Weber til Stone. Men når LISA Pathfinder når sin destinasjon mer enn 900 000 kilometer unna Jorden, kan den relative stillheten gi forskerne ledetråder de trenger for å finne ut hvordan de kan finne disse unnvikende gravitasjonsbølgene.
Enkeltforsøket LISA Pathfinder vil utføre er villedende enkelt. Sonden vil måle og opprettholde en 15 tommers avstand mellom to små gull-platina-blokker i fritt fall uten tyngdekraft. Den er utstyrt med et lasersystem for å oppdage endringer som er mindre enn bredden på et atom. Det er som å spore avstanden mellom One World Trade Centre i New York og Shard-bygningen i London mens du sporer endringer så små som en brøkdel av bredden på et hår, forklarer Jonathan Amos til BBC.
Men mens sonden ikke vil oppdage gravitasjonsbølger selv, kan dette eksperimentet demonstrere at det er mulig å nøyaktig måle avstanden mellom to testobjekter med ekstrem presisjon.
"Det er en hel serie fysikk med små kraftmålinger som vi ønsker å undersøke, slik at vi kan snu oss til ESA og si, 'dette fungerer, dette er de fysiske effektene som begrenser oss, og vi har kvantitativt studert dem, '" Weber forteller Stone. "Hvis LISA Pathfinder er vellykket, er det en veldig viktig milepæl."
Sonden vil tilbringe de neste seks ukene på å reise til en stabil bane mellom solen og jorden. Senest i mars vil forskere fra ESA begynne å ta målinger for å bestemme laboratoriets grenser med håp om at det vil bane vei for et oppfølgingsoppdrag på 2030-tallet for å endelig studere gravitasjonsbølger selv.
Redaktørens notat, 7. desember 2015: Tittelen og sammendraget av denne historien ble korrigert for å vise mer nøyaktig at LISA Pathfinder-sonden ikke direkte måler gravitasjonsbølger, men er en teknologi som til slutt kan hjelpe forskere å studere hvordan tyngdekraften skjelver i romtiden.
Oppheving av Vega VV06 fraktende LISA Pathfinder 3. desember 2015 fra Europas Spaceport, Fransk Guyana. Via ESA – Stephane Corvaja, 2015
