NASAの急進的な研究によると、この宇宙船の形成は新しい物理学を明らかにすることができます。

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天文学、天体物理学、宇宙論の分野では非常に興味深い時期です。 最先端の観測所、機器、新技術のおかげで、科学者たちはまだ検証されていない理論を実験的に検証することにますます近づいています。

これらの理論は、重力、暗黒物質、暗黒エネルギーの本質など、宇宙と宇宙を支配する物理的法則について科学者が持っている最も緊急な質問のいくつかを扱っています。 何十年もの間、科学者たちは追加の物理学が働いているか、私たちの支配的な宇宙論モデルを修正する必要があると仮定してきました。

ダークマテリアルとダークエネルギの存在と性質の研究が進められている一方で、新しい物理学の存在の可能性を通してこれらの謎を解決しようとする試みもあります。

最近の論文、NASAの研究者チームは、宇宙船が私たちの太陽系内で追加の物理学の証拠を検索する方法を提案しました。 彼らは、この探索が四面体の形で飛行し、干渉計を使用する宇宙船の助けを借りると主張しています。 そのような使命は、半世紀以上にわたって科学者が理解していなかった宇宙論的な謎を解決するのに役立ちます。

提案は次の作業です。 スラバG.トゥリシェフカリフォルニア大学ロサンゼルス(UCLA)の物理学および天文学副教授であり、NASAジェット推進研究所の研究科学者です。

彼は参加しました シェンウェイ・チオウNASA JPLの実験物理学者、 私は、サウスカロライナ大学の兼任教授であり、NASA JPLの上級研究科学者です。 彼らの研究論文は最近オンラインで掲載され、次に出版が承認されました。 身体検査D

Turyshevの経験では 重力回復とインテリア研究室 (GRAIL)ミッションサイエンスチームメンバー。 以前の研究では、Turyshevと彼の同僚は、太陽に対するミッションがどのように行われるかを調べました。 太陽重力レンズ (SGL)は天文学に革命を引き起こす可能性があります。

コンセプト論文は賞を受賞しました。 3段階補助金 2020年 NASAのNIAC(Innovative Advanced Concepts)プログラムにより。 以前の研究では、彼とSETI天文学者のClaudio Macconeは、先進文明がどのように技術を使用できるかを検討しました。 電力を運ぶSGL ある太陽系から次の太陽系へ。

要約すると、重力レンズは、重力場が周囲の時空間曲率を変える現象である。 この効果はもともと1916年アインシュタインが予測しており、 1919年のアーサー・エディントン 彼を確認するために 一般相対性理論 (GR).

このスケッチは、前景星団によって重力レンズとして機能している遠い銀河から来る光の経路を示しています。 (NASA/ESA)

しかし、1960年代から1990年代の間に、銀河の回転曲線と宇宙の膨張の観察は、より大きな宇宙規模に対する重力の性質に関する新しい理論を生み出しました。 一方、科学者たちは、GRとその観察を調和させるために、暗黒物質と暗黒エネルギーの存在を仮定しました。

一方、科学者たちは、修正されたニュートン力学(MOND)、修正重力(MOG)などの代替重力理論を開発しました。 一方、他の人々は私たちがまだ認識していない宇宙に追加の物理学があるかもしれないと提案しました。 TuryshevはEメールでUniverse Todayに次のように言いました。

「私たちは、暗黒エネルギーと暗黒物質の謎を取り巻く質問を探求したいと思っています。前世紀に発見されたにもかかわらず、根本的な原因はまだ把握するのが難しいです。ない現象です。 実験室や粒子加速器などでこの新しい力が太陽系規模で現れる可能性があります。

最近の研究では、Turyshevと彼の同僚は、四面体の形で飛んでいる一連の宇宙船がどのように太陽の重力場を調べることができるかを調べました。

Turyshevは、これらの調査から、太陽系規模の一般相対性理論予測から逸脱した偏差を検索すると述べたが、これまでは不可能であった。

「この偏差は、基本的に、ポアソン方程式の解に似た重力勾配テンソル(GGT)ではゼロ以外の要素として現れると仮定されます。

微細な特性により、この偏差を検出するには、現在の性能をはるかに上回る精度(少なくとも5倍以上)が必要です。 このような高レベルの精度では、よく知られている多数の効果により、かなりのノイズが発生します。

この戦略には、既知の力の影響を無効にするための差分測定を実行することによって微妙だがゼロ以外のGGTへの貢献を明らかにすることが含まれます。

Turyshevは、今回のミッションでは、一連の干渉計に依存する局所測定技術を使用すると述べた。 これには、干渉計レーザー距離測定が含まれる。 重力回復と気候実験のフォローアップ (GRACE-FO)ミッションは、地球の海、氷河、川、地表水を追跡するためにレーザー距離測定に依存する宇宙船のペアです。

同じ技術を使用して、提案された宇宙ベースの重力波を調べることもできます。 レーザー干渉計空間アンテナ (リサ)。

宇宙船には、以下を使用する原子干渉計も装備されています。 異なる経路に沿った原子物質波間の位相差を測定する原子の特性この技術を使用すると、宇宙船は非重力騒音(プロジェクター活動、太陽放射圧力、熱反動力など)の存在を検出し、必要な程度に無効にすることができます。

一方、四面体の形で飛ぶと、宇宙船の測定比較能力が最適化されます。

Turyshevは、「レーザー距離測定は、宇宙船間の距離と相対速度に関する非常に正確なデータを提供する」と述べた。

さらに、優れた精度のおかげで、他の手段では達成できない作業である慣性参照フレーム(Sagnac観測可能項目を介して)に基づいて四面体形成の回転を測定することができます。を確立します。

最終的に、このミッションはこれまで非常に不足していた最小規模のGRをテストすることになります。 科学者たちは重力場が時空間に与える影響を調査し続けていますが、これは主に銀河と銀河団をレンズとして使用することに限られていました。

他の例は、白色矮星のような密集した物体や天の川の中心にある射手座A *などの超大質量ブラックホール(SMBH)の観察です。

「我々は、GRと代替重力理論テストの精度を5倍以上向上させることを目指しています。

これらの基本的な目標に加えて、私たちの使命には追加の科学的目標があり、それについては後の論文で詳しく説明します。 これには、GRやその他の重力理論テスト、従来または構想機器では到達できないスペクトルであるマイクロヘルツ範囲の重力波検出、仮想Planet 9などの太陽系の側面探索などが含まれます。

この記事はもともと公開されました。 宇宙今日。 読む オリジナル記事

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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