Astrofizyk: wraz z budową Teleskopu Einsteina badania astronomiczne fal grawitacyjnych wejdą w złotą erę

Teleskop Einsteina, projekt pierwszego podziemnego i najbardziej zaawansowanego europejskiego obserwatorium fal grawitacyjnych trzeciej generacji, znalazł się pośród 11 projektów wpisanych przez Europejskie Forum Strategii ds. Infrastruktur Badawczych (ESFRI) na zaktualizowaną Europejską Mapę Drogową Infrastruktury Badawczej 2021 (EMDIB). Mapa to dokument, który gromadzi inicjatywy kluczowe z punktu widzenia budowy w Unii Europejskiej najnowocześniejszej na świecie bazy badawczej, od nauk humanistycznych i społecznych, przez środowiskowe i fizyczne, po nauki biomedyczne i e-infrastrukturę.

"Włączenie ET do planu działania ESFRI jest ważnym kamieniem milowym, ale przede wszystkim - punktem wyjścia do realizacji Obserwatorium Fal Grawitacyjnych Teleskopu Einsteina. Cała społeczność zainteresowana ET ma jasne cele, które będzie teraz realizować z jeszcze większym rozmachem: sfinalizowanie projektu technicznego ET, wybór miejsca ET, dalsze zdefiniowanie nauki ET i sieci obserwatoriów GW 3G, rozwój technologii ET do gotowości do instalacji, optymalizacja narzędzi do analizy danych i naukowego wykorzystania ET" - podkreślili Michele Punturo i Harald Lueck, współprzewodniczący Komitetu Sterującego ET, cytowani w komunikacie na stronie internetowej poświęconej projektowi.

W Polsce badania związane z przygotowaniem do budowy Teleskopu Einsteina prowadzone są w ramach konsorcjum, do którego należą Centrum Astronomiczne im Mikołaja Kopernika PAN, Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Instytut Matematyki PAN, Uniwersytet w Białymstoku oraz Politechnika Warszawska. Liderem jest Uniwersytet Warszawski.

"Projekt Teleskopu Einsteina zostanie wprowadzony w kolejną fazę. Wierzę, że nowe obserwatorium przyczyni się do rozwoju nauki dotyczącej badań nad falami grawitacyjnymi. To również przepustka do większego zaangażowania polskich instytucji badawczych oraz sektora przemysłu" - mówi prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego UW, lider polskiego konsorcjum ET, cytowany na stronie internetowej UW.

W Teleskopie Einsteina, projekcie podziemnego obserwatorium fal grawitacyjnych, detektory będą znacznie czulsze niż istniejące obecnie. Teleskop miałby ponad trzykrotnie dłuższe ramiona interferometru i naszpikowany byłby najnowszą technologią.

"Teleskop Einsteina, ze swoją niezwykle wysoką czułością, stworzy okazję do nowych i nieoczekiwanych odkryć. Pozwoli wykryć wszystkie połączenia czarnych dziur o masach gwiazdowych we wszechświecie, zbadać wnętrze gwiazd neutronowych, testować ogólną teorię względności, prowadzić badania samego początku wszechświata, a także rozwiązać wiele innych istotnych problemów naukowych z zakresu astrofizyki, kosmologii i fizyki fundamentalnej. Wraz z budową ET badania astronomiczne fal grawitacyjnych wejdą w złotą erę" - podkreśla prof. Dorota Rosińska z Obserwatorium Astronomicznego UW, cytowana przez uczelnię.

Polscy naukowcy zaangażowani w prace nad projektem Einstein Telescope zainstalowali - opracowane przez polską grupę - zoptymalizowane pod kątem pomiarów podziemnych, sieci czujników sejsmicznych w kilku potencjalnych lokalizacjach w Polsce, Hiszpanii, na Węgrzech i we Włoszech. Obecnie zajmują się szczegółową charakterystyką lokalizacji Sos Enattos na Sardynii, która obok Euregio Meuse-Rhine jest lokalizacją kandydującą do budowy teleskopu. Miejsce ma być wybrane do 2024 r. i musi uwzględniać m.in. wykonalność budowy i przewidywać wpływ lokalnego środowiska na czułość i działanie detektora.

Dzięki wyborowi ESFRI projekt wejdzie w fazę przygotowawczą, która przewiduje rozpoczęcie budowy w 2026 r., tak aby obserwacje były możliwe w 2035 r.

Badanie fal grawitacyjnych, to nowa obiecująca dziedzina nauki poszerzająca wiedzę o Wszechświecie i procesach w nim zachodzących. Naukowcy z wielu ośrodków zabiegają o budowę detektorów fal grawitacyjnych kolejnej generacji o dziesięciokrotnie większej czułości w porównaniu z już działającymi detektorami LIGO i VIRGO.

"Detekcja fal grawitacyjnych otworzyła nowe perspektywy badania kosmosu. Wcześniej naukowcy mogli badać wszechświat, wykorzystując metody związane ze światłem lub promieniowaniem. Dzięki falom grawitacyjnym mogą obserwować wibracje samej czasoprzestrzeni" - podkreślono na stronie internetowej UW.

Fale grawitacyjne zostały zaobserwowane po raz pierwszy w 2015 r. Ich istnienie przewidział - sto lat wcześniej - Albert Einstein. Uczony nie spodziewał się jednak, że kiedykolwiek uda się je zarejestrować.