NASA正致力于实施Artemis计划 希望在月球上捕捉引力波?
简介:人类重返月球可能会打开了解宇宙的新窗口。NASA 正致力于通过一项名为Artemis的计划,在21世纪20年代末在月球上和周
人类重返月球可能会打开了解宇宙的新窗口。NASA 正致力于通过一项名为Artemis的计划,在21世纪20年代末在月球上和周围建立一个永久的人类存在。这种存在最终可能包括月球异常安静的远端的射电望远镜——也许还有更雄心勃勃的地球外科学设施。
例如,最近的一项研究为在月球上建造引力波天文台提供了理由。
引力波是由大质量物体加速产生的时空涟漪。它们由阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论在 1915 年预测,并在一个世纪后首次被激光干涉引力波天文台 (LIGO) 联盟直接探测到。
LIGO 在两个地点都有探测器,一个在路易斯安那州,一个在华盛顿州。每个探测器都是一个 L 形结构,臂长 2.5 英里(4 公里),阵列中央有一个激光器。激光沿着每个手臂照射光线,镜子将光线反射回来。如果来自一只手臂的光回来得有点晚,这可能是引力波引起的失真的证据。
迄今为止,LIGO 团队已经探测到数十次引力波事件,其中大部分是由两个黑洞合并引起的。但这是一项艰巨的工作,我们嘈杂、活跃的地球使发现信号变得困难。
新的研究指出,另一方面,月球是一个异常安静的地方。
“月球为终极引力波天文台提供了一个理想的背景,因为它缺乏大气层和明显的地震噪声,我们必须以巨大的成本为地球上的激光干涉仪减轻这些噪声。”合著者、哈佛大学的天文学家 Avi Loeb,在一份声明中说。
“月球天文台将为发现我们没有预料到的来源提供前所未有的灵敏度,这可以为我们提供新的物理学信息。”勒布说。“GLOC 可能是月球表面科学皇冠上的明珠。”
“GLOC”是宇宙学引力波月球天文台的缩写,勒布和研究主要作者卡兰贾尼为月球设施提出了这个名字。与地球上的 LIGO 和其他探测器相比,GLOC 将是巨大的,其臂长 25 英里(40 公里)。研究人员计算出,它将非常敏感,能够在宇宙近 70% 的可观测体积中发现引力波事件。
范德比尔特大学的天体物理学家贾尼说:“通过利用月球上的自然条件,我们表明可以从月球表面更好地测量最具挑战性的引力波光谱之一,这在地球或太空似乎是不可能的。”在田纳西州,在同一份声明中说。
GLOC 目前只是一个想法,但 Jani 和 Loeb 表示,他们希望在月球上开发一项探路者任务,以在未来几年测试 GLOC 所需的技术。研究人员说:“如果 GLOC 或类似的东西最终建成,它将在未来几十年内带来科学红利。”
“与仅持续几年的太空任务不同,GLOC 的巨大投资收益是它在月球上建立了一个永久基地,我们可以在那里世世代代研究宇宙,实际上是整个世纪。”贾尼在声明中说。
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