激光干涉空間天線開路者號(Lisa Pathfinder)是歐洲空間局的一個空間探測器，位于朝著太陽的方向，距離地球超過100萬公里

　　如果四年前有類似“激光干涉空間天線”(Lisa)的太空天文臺，我們可能那時就能探測到Ligo發(fā)現(xiàn)的黑洞合并現(xiàn)象

　　北京時間4月2日消息，對于探測引力波所需的技術(shù)，目前已經(jīng)有了正式的測試計劃。歐洲空間局的“激光干涉空間天線開路者號”探測器(Lisa Pathfinder，LPF)正在距離地球約150萬公里的地方進(jìn)行著一系列實驗。

　　理所當(dāng)然地，這項計劃得到了大量關(guān)注，因為就在去年9月，地面觀測臺第一次探測到“宇宙的漣漪”——引力波。LPF的演示如果能獲得成功，將為計劃于2034年發(fā)射的一座功能齊全的空間引力波天文臺鋪平道路。

　　這座空間天文臺將會被簡稱為“Lisa”，是“激光干涉儀空間天線”(Laser Interferometer Space Antenna)的簡寫。“現(xiàn)在是一個非常棒的時機(jī)，”歐洲空間局的負(fù)責(zé)LPF項目的科學(xué)家保羅·麥克納馬拉(Paul McNamara)說，“我已經(jīng)把整個職業(yè)生涯投入到這項研究之中，而許多年來別人一直跟我們說——有些情況下甚至是嘲笑——引力波并不存在，或者我們不可能找到它們。好了，現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)它們了，而且我們還要接著跨出一大步，建造一個天文臺，在太空中探測它們。”

　　位于地球表面的激光干涉儀放置在美國的Ligo(激光干涉引力波觀測臺)設(shè)施內(nèi)，對“較小”宇宙事件產(chǎn)生的引力波十分敏感。2015年9月，兩座Ligo設(shè)施觀測到了兩個黑洞產(chǎn)生的引力波信號，每個黑洞的質(zhì)量大約為太陽的30倍，它們相互旋轉(zhuǎn)并融合。

　　位于太空的激光干涉儀將追蹤質(zhì)量大得多的目標(biāo)，例如星系碰撞時合并而成的“怪物級”黑洞，其質(zhì)量是太陽的數(shù)百萬倍。另一方面，太空天文臺還可能觀測到比Ligo所觀測的更小的事件——實際只是事件演化過程的不同階段。

　　激光干涉空間天線開路者號探測器內(nèi)部的激光干涉系統(tǒng)示意圖

　　可獲得的預(yù)算額度將決定實際操作中Lisa任務(wù)的布局

　　粗略的計算顯示，如果一個功能齊全的Lisa天文臺早就存在，就將提前4年探測到Ligo所發(fā)現(xiàn)的相互繞轉(zhuǎn)的黑洞。在那個時段，黑洞繞轉(zhuǎn)時發(fā)出的引力波信號頻率會經(jīng)過太空激光干涉儀的靈敏度范圍。

　　LPF只包含一個設(shè)備，用于測量并維持兩個小型金-鉑金塊之間38厘米的間隔。在上周二開始的實驗中，這些“測試重塊”將被允許在探測器內(nèi)部自由飄浮，而一個激光系統(tǒng)將嘗試對它們的行為進(jìn)行監(jiān)視，尋找只有幾皮米(1皮米等于1米的一萬億分之一)的路徑偏差。這種差別比原子的直徑還要小得多。

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