引力波“太空捕手”

參考消息網2月23日報道 全球首個可在太空中探測引力波（gravitational waves）的設施——激光干涉儀空間天線（The Laser Interferometer Space Antenna，簡稱LISA）近日獲歐洲航天局（European Space Agency）批准，將於2025年開始建造，計劃於2035年發射。由於測量精度之高，它被科研人員稱爲“科幻儀器”（sci-fi instrument）。

引力波又被稱爲“時空漣漪”（ripples in space-time），是由宇宙中一些最劇烈、最具能量的過程所引發。阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）1916年在廣義相對論（general theory of relativity）中預言了引力波的存在。2016年，美國科研人員宣佈利用激光干涉儀引力波觀測臺（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，簡稱LIGO）於2015年9月首次探測到引力波，證實了愛因斯坦的預測。

如果說LIGO是在地球捕捉引力波的“地面獵人”，那麼LISA則是首個在太空探測引力波的“太空捕手”。

據英國《自然》週刊報道，LISA將由三個完全相同的航天器組成，每個航天器載有一個邊長4.6釐米的金鉑合金浮動立方體。航天器以等邊三角形（equilateral-triangle）隊形繞太陽軌道飛行。通過激光精確測量每個航天器中立方體間的距離，LISA能在皮米（picometres）精度（1皮米相當於1米的一萬億分之一）探測出引力波對時空的拉伸。

LISA將主要測量波長在30萬千米到30億千米間的引力波——長於LIGO在地球上探測到的波長。預計LISA將能夠探測到超大質量黑洞合併（supermassive black holes merge）時產生的引力波，以及比LIGO能夠觀測到的碰撞系統更早期的信號。LISA還可能捕捉到一些全新現象，例如比黑洞更大的相撞白矮星的螺旋運動（the spiralling of colliding white-dwarf stars），以及兩個質量相差懸殊的黑洞合併系統（two merging black holes are vastly different in mass）。

LISA有望幫我們瞭解宇宙的“幼年時期”和“成長速率”。科學家希望它能探測到早期宇宙產生的引力波背景音（background buzz）——甚至可能是來自第一批黑洞的信號。LISA還將測量出它距探測源頭有多遠，這些數據將有助於測量宇宙膨脹率（the rate of expansion of the Universe）的變化。（彭茜）