Детектор гравитационных волн LISA

LISA (Laser Interferometry Space Antenna, или космическая лазерная
антенна-интерферометр) представляет собой следующее поколение
детекторов гравитационных волн. В отличие от детектора LIGO он
будет базироваться в открытом космосе. Около 2010 года НАСА
совместно с Европейским управлением космических исследований
планирует запуск трех спутников, которые будут выведены на сол-
нечную орбиту на расстоянии почти в 50 млн км от Земли. Три ла-
зерных детектора образуют в космосе равносторонний треугольник
(со стороной в 5 млн километров). Каждый спутник будет оснащен
двумя лазерами, которые обеспечат непрерывный контакт с двумя
другими спутниками. Хотя мощность испускаемых лазерами лучей
будет составлять всего лишь 0, 5 Вт, оптическое оборудование спут-
ников настолько чувствительно, что оно сможет улавливать вибра-
ции, исходящие от гравитационных волн с точностью до 10~²¹ (что
соответствует смещению на одну сотую размера одного атома). LISA
должна уловить гравитационные волны от источников, находящихся
на расстоянии до 9 млрд световых лет от нас, охватывая таким обра-
зом большую часть видимой вселенной.

Антенна-интерферометр LISA будет настолько точна, что,
возможно, зафиксирует первоначальные ударные волны самого
Большого Взрыва. Это представит нам наиболее точную картину
момента сотворения. Если все будет идти по плану^⁶^, то LISA смо-
жет заглянуть в первую триллионную долю секунды после Большого
Взрыва, что, вероятно, сделает ее самым мощным инструментом для
космологических исследований. Считается, что LISA сможет пред-
ставить первые экспериментальные данные относительно точной
природы единой теории поля, теории всего.

Одной из важных целей антенны-интерферометра LISA явля-
ется представление неоспоримого доказательства, «дымящегося

ружья» для теории инфляционного расширения вселенной. До сих
пop теория инфляции вписывается во все космологические данные
(плоскость, флуктуации в космическом фоне и так далее). Но это не
означает, что данная теория верна. Чтобы окончательно решить этот
вопрос, ученые хотят изучить гравитационные волны, пущенные в
самом процессе инфляционного расширения. «Отпечаток пальца»
гравитационных волн, образовавшихся в момент Большого Взрыва,
должен показать разницу между теорией инфляционного расшире-
ния и любой другой конкурирующей теорией. Некоторые ученые,
к примеру Кип Торн из Калифорнийского технологического инсти-
тута, считают, что LISA сможет установить, является ли правильной
хотя бы одна из вариаций струнной теории. Как я уже объяснял в
главе 7, согласно теории инфляционного расширения вселенной
гравитационные волны, возникающие в результате Большого Взрыва,
должны быть довольно интенсивными, чтобы соответствовать стре-
мительному, экспоненциальному расширению молодой вселенной;
в то время как экпиротическая модель говорит о более медленном
расширении, которое сопровождалось более плавными гравитаци-
онными волнами. Антенна-интерферометр LISA должна опровер-
гнуть различные конкурирующие теории Большого Взрыва, а также
Водвергнуть серьезному испытанию струнную теорию.