חודש בלבד אחרי הידיעה על גילוי גלי כבידה, בסוכנות החלל האירופית מדווחים על התקדמות לקראת השלב הבא – גלאי ענק בחלל
לפני כחודש הכריזה קבוצת חוקרים מגלאי הכבידה LIGO בארה"ב שהצליחה למדוד לראשונה גלי כבידה. עכשיו הדור הבא של הגלאים כבר יוצא לדרך. סוכנות החלל האירופית ESA שיגרה בדצמבר שעבר את החללית LISA pathfinder, שעליה הותקנו מכשירי מדידה שתפקידם לבדוק את האפשרות לבנות גלאי מתקדם לגלי כבידה בחלל. הגלאי המתוכנן מיועד לשיגור רק ב-2034, אך בתחילת מרץ כבר החלו המדידות הראשונות.
החללית נושאת שתי קוביות זהב זהות לחלוטין בגודל של 46 מ"מ, במרחק של 38 ס"מ בדיוק זו מזו. המרחק בין הקוביות נמדד באמצעות אינטרפרומטר – קרני לייזר שמכוונות כך שיפגעו בקוביות ויחזרו מהן. לאחר מכן הקרניים נפגשות ונמדדת ההתאבכות ביניהן. אם גלי האור חוזרים ושניהם נמצאים בשיא הגל, הם יגבירו זה את זה (התאבכות בונה); אם גל אחד בשיאו והשני הפוך לו הם יבטלו זה את זה (התאבכות הורסת); גלאי עוצמה מאפשר להבחין בין שני המקרים ולדעת אם הקרניים עברו מרחק שווה.
הגלאי המתוכנן יקרא LISA (Laser Interferometer Space Antenna) ויורכב משלוש חלליות שיוצבו במרחק של כמה מיליוני קילומטרים זו מזו. בכל חללית תהיה קוביית זהב אחת ולייזרים ימדדו את המרחק ביניהן בדיוק רב. סטייה במרחק תעיד על גלי כבידה שהאריכו מעט את מסלולן של קרני הלייזר. גם גלאי LIGO פועל בשיטה דומה, אך קרני לייזר שעוברות מיליוני ק"מ יוכלו לספק מדידה רגישה ומדוייקת בהרבה ממה שאפשר לעשות על כדור הארץ, ולמדוד גם גלי כבידה חלשים מאוד. גלאי LISA, שעלותו המתוכננת כמיליארד דולר, יהיה האינטרפרומטר הגדול ביותר שנבנה אי פעם, ויספק מדידות חסרות תקדים של גלי כבידה.
המדידה בחללית הנוכחית לא אמורה להבחין בגלי כבידה עצמם, אלא רק להראות שאכן אפשר למדוד בדיוק רב את המרחק בין שתי הקוביות, לזהות את רעשי הרקע ולהפעיל אינטרפרומטר בחלל לאורך זמן. היעד הוא למדוד את המרחק בין הקוביות בדיוק של פיקו-מטר, כלומר מיליונית המיליונית של המטר. המדידות המדויקות יאפשרו לתכנן את הגלאי הגדול יותר.
החללית נמצאת במרחק של כמיליון וחצי ק"מ מכדור הארץ ובתוכה הקוביות המרחפות והלייזרים. הקוביות מוחזקות בתוך תאים שמאפשרים לשלוט בטמפרטורה ובשדות החשמליים והמגנטיים. מנועים קטנים מאפשרים לחללית לתקן את מיקומה כך שהקוביות ימשיכו לרחף כל הזמן ותנועתן תהיה תלויה רק בכוח הכבידה. באמצעות מדידות וניסויים שיארכו כחצי שנה מקווים החוקרים להראות שאפשר לבנות גלאי גלי כבידה ענק בחלל. בינתיים מדווחים המדענים על תוצאות מצוינות. המערכת הניסיונית עבדה כמתוכנן מיד עם הפעלתה, דבר נדיר מאוד בפרויקטים מורכבים כל כך.
יכולות המדידה של גלאי כזה יהיו טובות הרבה יותר מגלאים על כדור הארץ, ויאפשרו למדוד גם גלים חלשים בתדירויות נמוכות יותר, שמקורם בהתנגשויות בין גלקטיות ובחורים שחורים מסיביים במיוחד. המדידות המוצלחות של LISA pathfinder והתצפית המדהימה שכבר הושגה בגלאי LIGO מבטיחים עתיד ורוד בחיפוש אחר גלי כבידה.
