LISA மிஷன்: விண்வெளி அடிப்படையிலான ஈர்ப்பு அலை கண்டறிதல் ESA இன் முன்னோக்கி செல்கிறது 

லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் விண்வெளி ஆண்டெனா (LISA) பணி ஐரோப்பிய நாடுகளை விட முன்னேறியுள்ளது விண்வெளி ஏஜென்சி (ESA). ஜனவரி 2025 முதல் கருவிகள் மற்றும் விண்கலங்களை உருவாக்குவதற்கு இது வழி வகுக்கிறது. இந்த பணி ESA ஆல் வழிநடத்தப்படுகிறது மற்றும் அதன் உறுப்பு நாடான ESA க்கு இடையேயான ஒத்துழைப்பின் விளைவாகும். விண்வெளி ஏஜென்சிகள், நாசா, மற்றும் சர்வதேச விஞ்ஞானிகளின் கூட்டமைப்பு.   

2035 இல் தொடங்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, LISA முதலில் இருக்கும் விண்வெளிஅடிப்படையிலான ஈர்ப்பு அலை துணியில் ஏற்படும் சிதைவுகளால் ஏற்படும் மில்லிஹெர்ட்ஸ் சிற்றலைகளைக் கண்டறிவதற்கும் ஆய்வு செய்வதற்கும் அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஆய்வகம் விண்வெளி-நேரம் (ஈர்ப்பு அலைகள்) முழுவதும் பிரபஞ்சம்.  

தரை அடிப்படையிலானது போலல்லாமல் ஈர்ப்பு அலை கண்டறியும் கருவிகள் (LIGO, VIRGO, KAGRA மற்றும் LIGO India). ஈர்ப்பு அலைகள் 10 ஹெர்ட்ஸ் முதல் 1000 ஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிர்வெண் வரம்பில், LISA கண்டறிய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது ஈர்ப்பு அலைகள் 0.1 மெகா ஹெர்ட்ஸ் மற்றும் 1 ஹெர்ட்ஸ் இடையே குறைந்த அதிர்வெண் வரம்பில் மிக நீண்ட அலைநீளங்கள்.  

அதி-குறைந்த அதிர்வெண் (10^-9-10^-8 ஹெர்ட்ஸ்) ஈர்ப்பு அலைகள் (GWs) சூப்பர்மாசிவ் பைனரியிலிருந்து வாரங்கள் முதல் ஆண்டுகள் வரை அலைநீளம் கொண்டது கருப்பு ஓட்டைகள் நிலத்தடியைப் பயன்படுத்தி கண்டறியலாம் பல்சர் நேர வரிசைகள் (PTAs). இருப்பினும், குறைந்த அதிர்வெண் ஈர்ப்பு அலைகள் (GWs) 0.1 mHz மற்றும் 1 Hz க்கு இடைப்பட்ட அதிர்வெண் கொண்டவை LIGO ஆல் அல்லது பல்சர் டைமிங் வரிசைகளால் (PTAs) கண்டறிய முடியாது - இந்த GWகளின் அலைநீளம் LIGO க்கு மிக நீளமானது மற்றும் PTA களால் கண்டறிய முடியாத அளவு மிகக் குறைவு. எனவே, தேவை விண்வெளி-அடிப்படையிலான GW டிடெக்டர்.  

LISA ஆனது விண்வெளியில் துல்லியமான சமபக்க முக்கோண உருவாக்கத்தில் மூன்று விண்கலங்களின் தொகுப்பாக இருக்கும். முக்கோணத்தின் ஒவ்வொரு பக்கமும் 2.5 மில்லியன் கிமீ நீளம் இருக்கும். இந்த உருவாக்கம் (மூன்று விண்கலங்களின்) வட்ட பாதையில் சுற்றி பூமிக்குப் பின் செல்லும் சூரிய மையத்தில் சூரியன் வட்ட பாதையில் சுற்றி பூமியில் இருந்து 50 முதல் 65 மில்லியன் கிமீ தொலைவில் இருக்கும் அதே சமயம் 2.5 மில்லியன் கிமீ இடைவெளியில் விண்கலங்களுக்கு இடையேயான இடைவெளியை பராமரிக்கிறது. இந்த விண்வெளி அடிப்படையிலான உள்ளமைவு குறைந்த அதிர்வெண்ணைப் படிக்க லிசாவை மிகப் பெரிய டிடெக்டராக ஆக்குகிறது ஈர்ப்பு அலைகள் தரை அடிப்படையிலான கண்டுபிடிப்பாளர்களால் முடியாது.  

GW களைக் கண்டறிவதற்காக, ஒவ்வொரு விண்கலத்தின் இதயத்திலும் உள்ள சிறப்பு அறைகளில் சுதந்திரமாக மிதக்கும் சோதனை வெகுஜனங்களின் ஜோடிகளை (திடமான தங்க-பிளாட்டினம் க்யூப்ஸ்) LISA பயன்படுத்தும். ஈர்ப்பு லேசர் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி மூலம் அளவிடப்படும் விண்கலங்களில் சோதனை வெகுஜனங்களுக்கு இடையிலான தூரத்தில் சிற்றலைகள் மிகச் சிறிய மாற்றங்களைச் செய்யும். LISA Pathfinder மிஷன் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டபடி, இந்த தொழில்நுட்பம் ஒரு மில்லிமீட்டரில் சில பில்லியன்கள் வரையிலான தூரங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அளவிடும் திறன் கொண்டது. 

சூப்பர்மாசிவ் இணைப்பால் ஏற்படும் GWகளை LISA கண்டறியும் கருப்பு ஓட்டைகள் விண்மீன் திரள்களின் மையத்தில் இவ்வாறு விண்மீன்களின் பரிணாம வளர்ச்சியை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டும். கணிக்கப்பட்ட ஈர்ப்பு விசையையும் இந்த பணி கண்டறிய வேண்டும் 'ஒலிக்கிறது' ஆரம்ப தருணங்களில் உருவானது பிரபஞ்சம் பெருவெடிப்புக்குப் பிறகு முதல் நொடிகளில்.  

*** 

குறிப்புகள்:  

1. ESA. செய்தி - விண்வெளி நேரத்தின் சிற்றலைகளைப் படம்பிடித்தல்: LISA முன்னேறுகிறது. 25 ஜனவரி 2024 அன்று வெளியிடப்பட்டது. இங்கு கிடைக்கிறது https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 

2. நாசா லிசா. இல் கிடைக்கும் https://lisa.nasa.gov/ 

3. பாவ் அமரோ-சியோனே மற்றும் பலர். 2017. லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் விண்வெளி ஆண்டெனா. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  

4. பேக்கர் மற்றும் பலர். 2019. லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் விண்வெளி ஆண்டெனா: மில்லிஹெர்ட்ஸ் ஈர்ப்பு அலை வானத்தை வெளிப்படுத்துதல். Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

*** 

***

***