NASA, uzayda Avrupa liderliğindeki yerçekimsel dalga gözlemevi üzerinde işbirliği yapıyor

Yerçekimi dalgalarını tespit etmek için tasarlanan ilk uzay tabanlı gözlemevi, büyük bir incelemeden geçti ve uçuş donanımının inşasına devam edecek. 25 Ocak’ta ESA (Avrupa Uzay Ajansı), Lazer İnterferometre Uzay Anteni LISA’nın, 2030’ların ortasında fırlatılması planlanan görev serisine resmi olarak kabul edildiğini duyurdu. ESA, NASA’nın işbirliğine dayalı bir ortak olarak görev yaptığı misyona liderlik ediyor.

Washington’daki NASA Genel Merkezi Astrofizik Bölümü Direktörü Mark Clampin, “2015 yılında, yer tabanlı LIGO gözlemevi, evrenimizin dokusu olan uzay-zaman boyunca yayılan rahatsızlıklara, yerçekimi dalgalarına pencereyi açtı” dedi. “LISA bize hem galaksimizdeki hem de galaksimizin çok ötesindeki geniş bir kaynak yelpazesini gözlemlememize olanak tanıyan panoramik bir görüntü sunacak. Galaksinin sırlarını keşfetmek için yeni yollar açmaya yönelik bu uluslararası çabanın bir parçası olmaktan gurur duyuyoruz. Evren.”

NASA, bilim ve mühendislik desteğinin yanı sıra LISA’nın alet takımının birkaç temel bileşenini sağlayacak. NASA’nın katkıları arasında lazerler, teleskoplar ve elektromanyetik yüklerden kaynaklanan rahatsızlıkları azaltan cihazlar yer alıyor. LISA, uzayda milyonlarca mil boyunca yerçekimsel dalgaların neden olduğu mesafe değişikliklerini hassas bir şekilde ölçmek için bu ekipmanı kullanacak. ESA, uzay aracını sağlayacak ve misyonun geliştirilmesi ve işletilmesi sırasında uluslararası ekibi denetleyecek.

Yerçekimi dalgaları, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi tarafından bir asırdan fazla bir süre önce tahmin edilmişti. Yörüngedeki bir çift kara delik gibi hızlanan kütleler tarafından üretilirler. Bu dalgalar yörünge enerjisini ortadan kaldırdığı için, nesneler arasındaki mesafe milyonlarca yıl içinde giderek küçülür ve sonunda birleşir.

Uzayın dokusundaki bu dalgalanmalar, ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen Lazer Girişimölçer Yerçekimi Dalgası Gözlemevi LIGO’nun iki kara deliğin birleşmesinden kaynaklanan yerçekimsel dalgaları ölçtüğü 2015 yılına kadar fark edilmedi. Bu keşif, yerçekimi dalgalarının evreni yeni yollarla gözlemlemek için diğer kozmik “haberciler” (ışık ve parçacıklar) ile birlikte kullanılabileceği “çoklu mesajcı astronomisi” adı verilen yeni bir bilim alanını daha da ileri götürdü.

LIGO, diğer yer tabanlı tesislerin yanı sıra, düzinelerce kara delik birleşmesinin yanı sıra nötron yıldızları ve nötron yıldızı-kara delik sistemlerinin birleşmesini de gözlemledi. Şu ana kadar kütleçekim dalgaları aracılığıyla tespit edilen kara delikler nispeten küçüktü; kütleleri güneşimizin kütlesinin onlarca ila belki de yüz katı kadardı. Ancak bilim insanları, evrenin genç olduğu dönemde çok daha büyük kara deliklerin birleşmesinin yaygın olduğunu ve yalnızca uzay tabanlı bir gözlemevinin bunlardan gelen kütleçekim dalgalarına duyarlı olabileceğini düşünüyor.

Ajansın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki görev için NASA araştırma bilimcisi Ira Thorpe, “LISA, Dünya üzerindeki cihazların tespit edemediği düşük frekanslı yerçekimsel dalgaları algılamak için tasarlandı” dedi. “Bu kaynaklar, kendi galaksimizdeki onbinlerce küçük ikili sistemi ve ayrıca erken evrende galaksilerin çarpışmasıyla birleşen devasa kara delikleri kapsıyor.”

LISA, Dünya’yı güneş etrafındaki yörüngesinde takip eden geniş bir üçgen oluşumunda uçan üç uzay aracından oluşacak. Üçgenin her kolu 1,6 milyon mil (2,5 milyon kilometre) uzanıyor. Uzay aracı yalnızca yerçekiminden etkilenen dahili test kütlelerini izleyecek. Aynı zamanda, bir helyum atomunun boyutundan daha küçük bir aralıktaki mesafeleri ölçmek için sürekli olarak lazerleri ateşleyecekler. Evrendeki kaynaklardan gelen yerçekimi dalgaları, üçgenin kollarının uzunluklarında salınımlar üretecek ve LISA bu değişiklikleri yakalayacak.

Temel ölçüm teknolojisi, ESA’nın 2015 ile 2017 yılları arasında faaliyet gösteren ve NASA’nın katılımını da içeren LISA Pathfinder misyonuyla uzayda başarıyla gösterildi. Uzay aracı, LISA için gereken mükemmel kontrolü ve hassas lazer ölçümlerini gösterdi.