LISA ദൗത്യം: ബഹിരാകാശത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ വേവ് ഡിറ്റക്‌ടറിന് ESA-യുടെ മുന്നേറ്റം 

ലേസർ ഇൻ്റർഫെറോമീറ്റർ ഇടം ആൻ്റിന (ലിസ) ദൗത്യത്തിന് യൂറോപ്യൻ രാജ്യങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് മുന്നേറാൻ സാധിച്ചു ഇടം ഏജൻസി (ESA). 2025 ജനുവരി മുതൽ ഉപകരണങ്ങളും ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളും വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഇത് വഴിയൊരുക്കുന്നു. ദൗത്യത്തിന് നേതൃത്വം നൽകുന്നത് ഇഎസ്എയാണ്, അതിൻ്റെ അംഗരാജ്യമായ ഇഎസ്എയുടെ സഹകരണത്തിൻ്റെ ഫലമാണിത്. ഇടം ഏജൻസികൾ, നാസ, ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഒരു അന്താരാഷ്ട്ര കൺസോർഷ്യം.   

2035-ൽ വിക്ഷേപിക്കാൻ ഷെഡ്യൂൾ ചെയ്തിരിക്കുന്ന LISA ആയിരിക്കും ആദ്യത്തേത് ഇടംഅടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളത് ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗം ഫാബ്രിക്കിലെ വികലങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന മില്ലിഹെർട്സ് തരംഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനും പഠിക്കുന്നതിനുമായി സമർപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന നിരീക്ഷണാലയം ഇടം-സമയം (ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ) കുറുകേ പ്രപഞ്ചം.  

ഗ്രൗണ്ട് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗം കണ്ടെത്തുന്ന ഡിറ്റക്ടറുകൾ (LIGO, VIRGO, KAGRA, LIGO India). ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ 10 Hz മുതൽ 1000 Hz വരെയുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിൽ, LISA കണ്ടുപിടിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ 0.1 മെഗാഹെർട്‌സിനും 1 ഹെർട്‌സിനും ഇടയിലുള്ള കുറഞ്ഞ ആവൃത്തി ശ്രേണിയിൽ വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ തരംഗദൈർഘ്യം.  

അൾട്രാ ലോ-ഫ്രീക്വൻസി (10^-9-10^-8 Hz) ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർമാസിവ് ബൈനറിയിൽ നിന്ന് ആഴ്‌ചകൾ മുതൽ വർഷങ്ങൾ വരെ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള (GWs). തമോഗർത്തങ്ങൾ ഗ്രൗണ്ട് ബേസ്ഡ് ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയും പൾസർ ടൈമിംഗ് അറേകൾ (PTAs). എന്നിരുന്നാലും, കുറഞ്ഞ ആവൃത്തി ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ (GWs) 0.1 mHz നും 1 Hz നും ഇടയിലുള്ള ഫ്രീക്വൻസി LIGO യ്‌ക്കോ പൾസർ ടൈമിംഗ് അറേയ്‌ക്കോ (PTAs) കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിയില്ല - ഈ GW-കളുടെ തരംഗദൈർഘ്യം LIGO-യ്‌ക്ക് വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയതും PTA-കൾക്ക് കണ്ടുപിടിക്കാൻ വളരെ ചെറുതുമാണ്. അതിനാൽ, ആവശ്യം ഇടം- അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള GW ഡിറ്റക്ടർ.  

ബഹിരാകാശത്ത് കൃത്യമായ സമഭുജ ത്രികോണ രൂപീകരണത്തിൽ മൂന്ന് ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടം ആയിരിക്കും LISA. ത്രികോണത്തിൻ്റെ ഓരോ വശവും 2.5 ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ നീളമുള്ളതായിരിക്കും. ഈ രൂപീകരണം (മൂന്ന് ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളുടെ) ചെയ്യും ഭ്രമണപഥം ഭൂമിയുടെ പുറകിലുള്ള സൂര്യകേന്ദ്രത്തിൽ സൂര്യൻ ഭ്രമണപഥം ഭൂമിയിൽ നിന്ന് 50 നും 65 മില്ല്യൺ കിലോമീറ്ററിനും ഇടയിൽ, ശരാശരി അന്തർ-ബഹിരാകാശവാഹന വേർതിരിക്കൽ ദൂരം 2.5 ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ നിലനിർത്തുന്നു. ഈ സ്‌പേസ് അധിഷ്‌ഠിത കോൺഫിഗറേഷൻ LISA-യെ കുറഞ്ഞ ആവൃത്തി പഠിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വലിയ ഡിറ്റക്ടറാക്കി മാറ്റുന്നു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ ഗ്രൗണ്ട് അധിഷ്ഠിത ഡിറ്റക്ടറുകൾക്ക് കഴിയില്ല.  

GW-കൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന്, ഓരോ ബഹിരാകാശ പേടകത്തിൻ്റെയും ഹൃദയഭാഗത്തുള്ള പ്രത്യേക അറകളിൽ സ്വതന്ത്രമായി പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്ന പരീക്ഷണ പിണ്ഡങ്ങളുടെ ജോഡികൾ (സോളിഡ് ഗോൾഡ്-പ്ലാറ്റിനം ക്യൂബുകൾ) LISA ഉപയോഗിക്കും. ഗുരുത്വാകർഷണം ലേസർ ഇൻ്റർഫെറോമെട്രിയിലൂടെ അളക്കുന്ന ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളിലെ പരീക്ഷണ പിണ്ഡങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തിൽ റിപ്പിൾസ് വളരെ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തും. LISA Pathfinder ദൗത്യം പ്രകടമാക്കുന്നത് പോലെ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരു മില്ലിമീറ്ററിൻ്റെ ഏതാനും ബില്യൺസ് വരെയുള്ള ദൂരങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങൾ അളക്കാൻ പ്രാപ്തമാണ്. 

സൂപ്പർമാസിവ് ലയനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന GW-കൾ LISA കണ്ടെത്തും തമോഗർത്തങ്ങൾ ഗാലക്സികളുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ അങ്ങനെ ഗാലക്സികളുടെ പരിണാമത്തിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശും. പ്രവചിക്കപ്പെട്ട ഗുരുത്വാകർഷണ ശക്തിയും ദൗത്യം കണ്ടെത്തണം 'റിംഗ് ചെയ്യുന്നു' യുടെ പ്രാരംഭ നിമിഷങ്ങളിൽ രൂപപ്പെട്ടു പ്രപഞ്ചം മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് ശേഷമുള്ള ആദ്യ നിമിഷങ്ങളിൽ.  

*** 

അവലംബം:  

1. ഇ.എസ്.എ. വാർത്ത - ബഹിരാകാശ സമയത്തിൻ്റെ അലയൊലികൾ പകർത്തുന്നു: LISA മുന്നോട്ട് പോകുന്നു. പോസ്റ്റ് ചെയ്തത് 25 ജനുവരി 2024. ഇവിടെ ലഭ്യമാണ് https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead 

2. നാസ. ലിസ. എന്ന വിലാസത്തിൽ ലഭ്യമാണ് https://lisa.nasa.gov/ 

3. പൗ അമാരോ-സിയോനെ തുടങ്ങിയവർ. 2017. ലേസർ ഇൻ്റർഫെറോമീറ്റർ ഇടം ആൻ്റിന. പ്രീപ്രിൻ്റ് arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786  

4. ബേക്കർ തുടങ്ങിയവർ. 2019. ലേസർ ഇൻ്റർഫെറോമീറ്റർ ഇടം ആൻ്റിന: മില്ലിഹെർട്സ് ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ വേവ് സ്കൈ അനാച്ഛാദനം ചെയ്യുന്നു. പ്രീപ്രിൻ്റ് arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482 

*** 

***

***