Ủy ban Nghiên cứu Quốc gia Mĩ (NRC) khuyến cáo rằng Anten Vũ trụ Giao thoa kế Laser (LISA) là một trong hai sứ mệnh vũ trụ chủ chốt tiếp theo của NASA sẽ khởi động vào năm 2016 và nằm trong chương trình hợp tác với Cơ quan Vũ trụ châu Âu.
LISA, do một đội gồm các nhà khoa học quốc tế người Mĩ và châu Âu phát triển, bao gồm ba phi thuyền bố trí trong một cấu hình tam giác với những cánh tay dài 5 triệu km (bằng 12,5 lần khoảng cách từ Trái đất đến mặt trăng), chuyển động trong một quỹ đạo giống như Trái đất xung quanh mặt trời.
Các nhà khoa học cho biết LISE có thể giúp đo tốc độ giãn nở của vũ trụ và kiểm tra lí thuyết tương đối của Einstein.
Anten Vũ trụ Giao thoa kế Laser (LISA). Ảnh: AEIMildeMarketingExoze
Sóng hấp dẫn phát ra từ các nguồn nằm trong khắp vũ trụ sẽ tạo ra những dao động nhỏ ở các chiều dài cánh tay giao thoa kế - những thay đổi nhỏ chừng 10 pico mét, hay 10 phần triệu triệu của một mét, một chiều dài nhỏ hơn cả đường kính của nguyên tử nhỏ nhất.
LISA sử dụng các liên kết laser thu hình chuyển động để theo dõi các chuyển dịch của các khối lượng thử vàng-platinum trôi nổi bên trong phi thuyền và quan sát các sóng hấp dẫn trong một dải tần thấp (0,1 mHz đến 1 Hz) hơn dải tần mà LIGO và các thiết bị mặt đất khác có thể phát hiện ra. Những thiết bị đó được thiết kế để cảm biến với các nguồn phát ở tần số trên 10 Hz.
Giáo sư Bernard F Schutz, giám đốc Viện Vật lí Hấp dẫn (Viện Albert Einstein) ở Đức, nói: “Sự chứng thực mạnh mẽ này của các nhà thiên văn hàng đầu nước Mĩ là chính thức: LISA có tiềm năng trở thành một trong những đài thiên văn quan trọng nhất của thời đại chúng ta.
“Khi LISA được ESA thông qua vào năm 1995, đó là bởi vì các quan sát sóng hấp dẫn của nó sẽ mang lại kiến thức sâu sắc về các cơ sở của sự hấp dẫn theo lí thuyết Einstein và toàn bộ những tiên đoán của nó.
“Trong 15 năm qua, các nhà thiên văn cũng đã biết rằng LISA có thể mở ra những chương còn tiềm ẩn trong lịch sử của vũ trụ, bằng cách lắng nghe những con sóng sinh ra bởi những ngôi sao rất sơ khai, những lỗ đen sớm nhất, và một số ngôi sao cổ xưa nhất đang tồn tại ngày nay.
“Bằng cách nhìn xem những con sóng phát ra từ những lỗ đen sơ khai bị kéo căng ra như thế nào khi chúng di chuyển về phía chúng ta qua vũ trụ đang giãn nở, LISA còn có thể nghiên cứu vật chất tối vốn bí ẩn”.
Anten Vũ trụ Giao thoa kế Laser (LISA) được thiết kế để bổ sung cho các đài thiên văn mặt đất (Đài thiên văn Sóng hấp dẫn Giao thoa kế Laser, hay LIGO, ở Mĩ, và Virgo và GEO-600 ở châu Âu).
Sự tồn tại của sóng hấp dẫn đã được Albert Einstein tiên đoán vào năm 1916 trong lí thuyết tương đối rộng của ông.
Vì sóng hấp dẫn là những gợn mấp mô đang di chuyển trong độ cong của không gian, và vì LISA sẽ cảm biến các gợn sóng đến đồng thời từ hàng chục nghìn nguồn phát trong mỗi hướng, nên thiết bị này sẽ giống một microphone đang lắng nghe âm thanh hơn là một chiếc kính thiên văn hay một camera đang chụp ảnh.
Loại quan sát mới này cho chúng ta biết trực tiếp về chuyển động của các khối lượng không nhìn thấy, bổ sung cho các quan sát thiên văn truyền thống bằng ánh sáng, chúng chỉ làm hé lộ các nguyên tử nhìn thấy mà thôi.
Người ta trông đợi phần cứng của LISA sẽ được kiểm tra lần đầu tiên trong vũ trụ với việc phóng LISA Pathfinder của ESA vào năm 2013. Lần phóng đó sẽ kiểm tra kĩ lưỡng một thành phần trọng yếu của công nghệ LISA: hoạt động tự do kéo theo, nhờ đó phi thuyền che chắn cho các khối lượng thử trước những nhiễu loạn bên ngoài bằng cách theo dõi chính xác chuyển động của chúng và chuyển động xung quanh chúng để bảo vệ sự rơi tự do của chúng.
Nguồn: PhysOrg.com
