Forslag om observatorium til detektering af gravitationsbølger

Forskere kunne opdage flere sammensmeltninger af sorte huller og neutronstjerner med planer om et nyt flagskibsobservatorium for gravitationsbølger i Europa, der rykker et skridt nærmere.

Der er blevet indsendt et forslag til optagelse af Einstein-teleskopet (ET) i European Strategic Forum for Research Infrastructures (ESFRI) roadmap, som ville gøre det muligt at observere hele universet gennem gravitationsbølger.

ET er en foreslået jordbaseret gravitationsbølgedetektor, som vil være i stand til at teste Einsteins generelle relativitetsteori og realisere præcisionsgravitationsbølgeastronomi.

Professor Stuart Reid, Leder af afdelingen for biomedicinsk teknik på Strathclyde, er udnævnt Co-chair for Optics for ET. Han er det eneste britiske medlem af Instrument Science Board for ET og er ansvarlig for den spejlteknologi, der udgør hjertet af den foreslåede infrastruktur.

Dette er baseret på Strathclydes internationalt førende rolle i fremstillingen af ​​laserbelægninger med ekstrem ydeevne, som udføres i partnerskab med Institute for Gravitational Research ved University of Glasgow og associerede kolleger i University of the West of Scotland.

Sorte huller

Professor Reid sagde:"Fremtidige gravitationsbølgeobservatorier som den foreslåede ET betyder, at forskere kan opdage flere sammensmeltninger af sorte huller og neutronstjerner, tillade os at kortlægge, hvordan universets udvidelse, og observere helt nye begivenheder. Den unikke trekantede form vil give mere information fra de astrofysiske signaler, lokalisere kilderne bedre på himlen, og vil skubbe videnskabelig forståelse af, hvordan stof og tyngdekraft opfører sig ved at teste Einsteins teori om tyngdekraft i stærke gravitationsfelter."

Forummet spiller en nøglerolle i politikudformningen af ​​forskningsinfrastrukturer i Europa, og udformningen af ​​ET er blevet støttet af EU-Kommissionens tilskud og et konsortium af omkring 40 forskningsinstitutioner og universiteter i hele Europa, som officielt har indsendt forslaget.

Underjordiske tunneler

Observatoriet vil kræve 30 km underjordiske tunneler, danner en trekantet form, og vil bruge lasere til at måle rumtidens strækning-og-klemning fra massive og voldsomme astrofysiske begivenheder.

ET ville bygge videre på de videnskabelige resultater fra Advanced Virgo i Europa og Advanced LIGO i USA i de sidste fem år. Det begyndte med den første direkte påvisning af gravitationsbølger i september 2015 og fortsatte i august 2017, da gravitationsbølgerne udsendt af to sammensmeltende neutronstjerner blev observeret.

Den nylige observation fra Advanced Virgo og Advanced LIGO af sammensmeltningen af ​​to stjernernes sorte huller for at skabe et 142 gange mere massivt end Solen, annonceret den 2. september 2020, demonstrerede eksistensen af ​​sådanne hidtil ukendte objekter i vores univers.

For fuldt ud at udnytte potentialet, en ny generation af observatorier er nødvendig, og ET ville gøre det muligt for videnskabsmænd at opdage enhver sammensmeltning af to sorte huller med mellemmasse i hele universet og hjælpe med at forstå dets udvikling.

To steder for ET, som forhåbentlig vil være operationel i midten af ​​2030'erne, bliver vurderet, Euregio Meuse-Rhinen, ved Belgiens grænser, Tyskland og Holland, og på Sardinien, Italien, med en afgørelse, der forventes inden for de næste fem år.