Astrofysiker skitserer planer for et gravitationsbølgeobservatorium på månen

Vanderbilt-astrofysiker Karan Jani har ledet en række undersøgelser, der gør det første tilfælde for en gravitationsbølgeinfrastruktur på månens overflade. Eksperimentet, døbt Gravitational-Wave Lunar Observatory for Cosmology, bruger månens miljø og geocentriske kredsløb til at analysere sammensmeltninger af sorte huller, neuronstjerner og mørkt stof kandidater inden for næsten 70 procent af hele universets observerbare volumen, han sagde.

"Ved at udnytte de naturlige forhold på månen, vi viste, at et af de mest udfordrende spektrum af gravitationsbølger kan måles bedre fra månens overflade, som indtil videre synes umuligt fra Jorden eller rummet, " sagde Jani.

"Månen tilbyder en ideel baggrund for det ultimative gravitationsbølgeobservatorium, da det mangler en atmosfære og mærkbar seismisk støj, som vi skal afbøde med store omkostninger for laserinterferometre på Jorden, " sagde Avi Loeb, professor i naturvidenskab ved Harvard University og bestseller forfatter til bøger om sorte huller, de første stjerner, søgen efter udenjordisk liv og universets fremtid. "Et måneobservatorium ville give en hidtil uset følsomhed for at opdage kilder, som vi ikke forudser, og som kunne informere os om ny fysik. GLOC kunne være juvelen i videnskabens krone på månens overflade."

Dette arbejde kommer, mens NASA genopliver sit Artemis-program, som har til formål at sende den første kvinde og den næste mand til månen allerede i 2024. Løbende kommercielt arbejde af luftfartsselskaber, inklusive SpaceX og BlueOrigin, har også tilføjet momentum bag planlægning af ambitiøs videnskabelig infrastruktur på månens overflade.

"I de kommende år vi håber at udvikle en stifindermission på månen for at teste teknologierne fra GLOC, " sagde Jani. "I modsætning til rummissioner, der kun varer et par år, den store investeringsfordel ved GLOC er, at den etablerer en permanent base på månen, hvorfra vi kan studere universet i generationer, bogstaveligt talt hele dette århundrede." I øjeblikket er observatoriet teoretisk, med Jani og Loeb, der modtager en stærk støtte fra det internationale gravitationsbølgesamfund.

"Det var et stort privilegium at samarbejde med en innovativ ung tænker som Karan Jani, " sagde Loeb. "Han kan leve længe nok til at være vidne til, at projektet bliver til virkelighed."