2 つのブラックホールは深宇宙で互いに周回しています。巨大な物体が互いに旋回するにつれて、2 つのブラック ホールが融合するまでどんどん近づき、時空の構造に実際の波紋が生じます。
重力波と呼ばれるこれらの波紋はこれまで直接観測されたことはなかったが、新しい宇宙船は人類が宇宙で最も極端な衝突のこれまでに見たことのない兆候の明確な証拠の発見に一歩近づく可能性がある。
このような証拠は、アルバート・アインシュタインの一般相対性理論のさらに別の部分を確認するのに役立つ可能性があります。
科学者たちは、欧州宇宙機関（ESA）のLISAパスファインダーと呼ばれるこの探査機を使用して、いつかブラックホールの合体から送られるこれらの宇宙波を検出するために必要な技術のねじれを解明する予定である。
ESAは仏領ギアナで現地時間水曜日にLISAパスファインダーを打ち上げる予定だったが、打ち上げロケットに問題があったため、打ち上げを木曜日に延期した。宇宙船を運ぶベガ発射装置は現在、水曜日の東部標準時午後11時4分、現地時間木曜日の午前1時4分に打ち上げられる予定だ。
重力波はこれまで直接測定されたことがなく、LISAパスファインダーはおそらくそれを本格的に行う宇宙船ではないが、そのようなプラットフォームへの道を開く可能性がある。
LISA 宇宙へ運ぶペイロードの中に隠されたパスファインダー。 クレジット: ESA/M.ペドゥソー
しかし、このミッションで使用される推進システムやその他の工学コンポーネントをテストすることで、科学者たちはいつか、宇宙背景ノイズからこれらの波の信号を実際に解析できる可能性が高い、はるかに大型の宇宙船を打ち上げることができるでしょう。
この波が観測されれば、また大きな予言となるだろう。アインシュタインの一般相対性理論確認済み。
「LISA Pathfinder を使用して、次のような将来のミッションに不可欠なテクノロジーを実証します。エリサこれにより、宇宙からの重力波の検出に大きく一歩近づくことになる」とドイツのマックス・プランク重力物理学研究所所長のカルステン・ダンツマン氏は述べた。声明。
しかし、ツールや技術がどれほど進歩したとしても、重力波を見つけるのは簡単ではありません。
2014年、研究者らは宇宙の黎明期から残された重力波を検出できる可能性があると発表した。ビッグバンのモデルによって理論化されたこれらの「原始」重力波は、宇宙が形成された直後の膨張の残り物であると考えられます。
しかし、この検出は実際には単なるものであったことが判明しました。宇宙塵によって引き起こされる。
これらの波はブラックホールの合体によって引き起こされる波とは多少異なりますが、検出の可能性は、宇宙でLISA技術を証明することがなぜ非常に重要であるかを示す良い例です。検出が難しい宇宙波を見つけようとする場合、大量のノイズの中から微弱な信号を見つけ出す方法を知ることが重要です。
テストされていないテクノロジー
ESAによると、LISAパスファインダーは最終的に地球から約100万マイル離れた軌道に到達する予定だが、これまで宇宙でテストされたことのない技術が使用されるという。
ESAによると、機器の1つは一対の同一の金立方体を備えており、それぞれが「独自の真空容器内に吊り下げられる」という。この無重力状態でのサスペンションは抗力環境を作り出し、科学者は最終的にこれらの波をより正確に検出してより大きなミッションを開始するためにどのような技術的能力が必要かをさらに学ぶことができるはずです。
パスファインダーを使用する科学者は、立方体間の距離をミリ単位で測定できるようになります。この種のシステムの実物大バージョンでは、研究者はこれらの正確な測定を使用して、重力波がいつ機体を通過するかを知ることになります。
立方体間の距離が他の重力なしで変化する場合、科学者はそれを検出し、時空の波紋によって 2 つの物体間の距離が変化したかどうかを知ることができるはずです。
「LISA パスファインダーは先駆的なミッションです。これらの技術は新しいだけでなく、地上で適切に検証することもできません。」ESAは書きました。
「これは、地球の重力と環境が実験結果を圧倒してしまうためです。低周波重力波の微妙な影響を非常に正確な機器で検出できるのは宇宙だけです。」