LISA brautryðjandi leitar að geimgárum

Árið 2014 ætlar Geimvísindastofnun Evrópu (ESA) að senda brautryðjandann LISA út í geiminn. Þar verður henni ætlað að leita að örlitlum og sérkennilegum kröftum sem breiðast um tímarúmið eins og gárur á vatni — þyngdarbylgjum.

Vísindamenn virða fyrir sér gervitunglið LISA Pathfinder. Mynd: Astrium UK

Albert Einstein spáði fyrir um þyngdarbylgjur í almennu afstæðiskenningu sinni árið 1916. Þær eru til dæmis taldar verða til við mestu hamfarir í alheiminum, til dæmis þegar tvö svarthol renna saman í eitt. Við áreksturinn verða til gárur í tímarúminu, eins og þegar steinn fellur í vatn.

Bylgjurnar breiðast út um alheiminn á ljóshraða og veikjast mjög með fjarlægð. Þess vegna þarf ótrúlega nákvæmni til að mæla þyngdarbylgjur — meiri en menn hafa nokkru sinni reynt að ná hingað til.

LISA verður komið fyrir á fremur rólegum stað í geimnum um 1,5 milljón km frá jörðinni. Um borð verða tveir rúmlega 4 cm teningar úr blöndu gulls og platínu sem svífa lausir í litlum hylkjum. Leysigeisli mælir stöðugt fjarlægðina á milli þeirra sem og hornið milli þeirra og geislans með nákvæmni sem nemur 10 trilljónustu úr gráðu. Það samsvarar stærð fótspors á tunglinu frá jörðu séð.

Við fullkomnar aðstæður í geimnum ætti hreyfing þessara teninga að vera nákvæmlega eins, nema til komi þyngdarbylgja sem bjagar tímarúmið. Þá færast teningarnir til og frá, upp og niður, líkt og önd á tjörn þegar vatnið bylgjast.

Þyngdarbylgjur eru mjög veikar og allar breytingar á fjarlægðinni milli teninganna því hverfandi litlar. Til að mæla þær þarf nákvæmni sem nemur um einum píkómetra. Það er einn trilljónasti úr metra eða milljónasti úr míkrómetra, hundraðasti af stærð atóms. Óskiljanleg smæð.

LISA er tilraunarfar sem ryður brautina fyrir stærri þyngdarbylgjukanna í framtíðinni. Með þeim gætum við hugsanlega greint gárurnar frá sjálfum Miklahvelli!

Hægt er að lesa sér betur til um þyngdarbylgjur á Stjörnufræðivefnum.

- Sævar Helgi