你聽過宇宙的“聲音”嗎?
在浩瀚星海中,當兩個黑洞激烈碰撞,當超大質量天體劇烈合并,這些足以撼動時空的事件,會像投入湖面的石子般,在宇宙中激起一圈圈“時空漣漪”——科學家稱它們為引力波。但這種“聲音”太過微弱,連地球都“聽不清”。如今,歐洲航天局(ESA)和OHB公司聯手,要造一臺史無前例的“太空大耳朵”,帶我們“聽”到宇宙最深處的秘密。
一、2035年,太空將豎起“三角天線”
6月17日,在巴黎國際航展上,ESA與OHB正式簽署協議,啟動LISA(激光干涉空間天線)項目——這是人類首個空間引力波天文臺。簡單來說,它由3顆航天器組成,在繞太陽軌道上“排”成一個邊長250萬公里的等邊三角形(相當于地月距離的6倍多),像一臺巨型“太空三角天線”,專門“收聽”時空漣漪。
為什么要去太空?因為地球本身的振動(比如地震、大氣擾動)會干擾探測,地面引力波探測器(如LIGO)只能捕捉高頻引力波。而LISA在太空“上崗”后,能探測更低頻的引力波——這些信號可能來自宇宙早期超大質量黑洞的合并,甚至能追溯到宇宙誕生初期的“時空回響”。
二、從“金塊”到激光:精度堪比“原子級量尺”
LISA的核心技術,藏在每顆航天器里的一對“金鉑小方塊”里。這些比魔方稍小的“測試質量塊”,會在特殊裝置中自由漂浮,幾乎不受任何外力干擾。當引力波經過時,時空會被拉伸或壓縮,導致不同航天器上的“金塊”間距發生微小變化——這個變化可能只有幾十億分之一毫米(比氦原子直徑還小)。
要捕捉這么細微的變動,靠的是激光干涉測量技術:航天器之間發射激光,通過比對激光信號的疊加結果,就能“量”出金塊間距的變化。打個比方,這相當于用一束光當“量尺”,在250萬公里的距離上,精準到連原子大小的誤差都能揪出來。
三、宇宙“解碼器”:它要解開哪些謎題?
LISA的目標遠不止“聽聲音”,它是一臺宇宙“解碼器”:
- 追蹤黑洞成長史:通過探測不同質量黑洞的合并事件,科學家能弄清楚這些“宇宙巨獸”如何在百億年間“吃”成超大質量黑洞;
- 驗證引力本質:愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波,但極端天體環境下,引力是否還遵循已知規律?LISA將直接“檢驗”;
- 觀測銀河系“小秘密”:銀河系內有數萬對致密雙星(如白矮星、中子星組成的系統),LISA能幫我們看清它們的演化軌跡。
四、歐洲“天團”聯手:每個零件都是“黑科技”
這臺“太空大耳朵”能誕生,靠的是歐洲多國的“神仙合作”:意大利和瑞士提供了幾乎“零干擾”的金鉑測試質量塊;德國、英國等國貢獻了皮米級(1皮米=10?12米)精度的測距系統;西班牙則負責監測航天器狀態的“科學診斷子系統”。甚至NASA也加入了全球科學家組成的“LISA聯盟”,共同打磨這臺“宇宙級儀器”。
按照計劃,2035年,LISA的3顆航天器將搭乘阿麗亞娜6號火箭升空,展開為期多年的“宇宙聆聽”任務。
當LISA正式“開機”那天,我們或許能聽到:兩個黑洞碰撞時的“時空轟鳴”,早期宇宙膨脹的“原始回響”,甚至是愛因斯坦百年前預言的“時空漣漪”的真實旋律。
你期待這臺“太空大耳朵”聽到什么?
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