Teleskop Einsteina pozwoli poznać "ciemną stronę" Wszechświata

Naukowcy z wielu ośrodków, w tym także z NCBJ, zabiegają o budowę detektorów fal grawitacyjnych kolejnej generacji o dziesięciokrotnie większej czułości w porównaniu z już działającymi detektorami LIGO i VIRGO. Teleskop Einsteina miałby ponad trzykrotnie dłusze ramiona interferometru i - podobnie jak rozważany amerykański odpowiednik Cosmic Explorer - naszpikowany byłby najnowszą technologią. 

Konsorcjum ok. 40 europejskich instytucji badawczych i uniwersytetów - w tym NCBJ oraz inne polskie instytucje - złożyło na poczatku września wniosek o wpisanie projektu Teleskop Einsteina na mapę drogową Europejskiego Strategicznego Forum Infrastruktur Badawczych (ESFRI). Miałoby to nastąpić podczas uaktualnienia mapy w 2021 roku.

Badanie fal grawitacyjnych, to nowa niezwykle obiecująca dziedzina nauki przynosząca w ostatnich latach liczne spektakularne sukcesy i niezmiernie poszerzająca naszą wiedzę o Wszechświecie i procesach w nim zachodzących. Donosiliśmy o nich kilkakrotnie w okresie ostanich czterech lat. Jesteśmy też dumni ze znaczącego  udziału w tych badaniach naszych naukowców. Dotychczasowe osiągnięcia były możliwe dzięki uruchomieniu w USA dwóch trzykilometrowych interferometrów projektu LIGO. Po krótkim czasie dołączył do nich europejski interferometr VIRGO. Nowe plany zakładają budowę układów interferometrów o długości ramion sięgającej 10 kilometrów. Detektory trzeciej generacji byłyby wyposażone m in. w system kriogeniczny chłodzący główne elementy optyczne do temperatury 10 - 20 K, nowe technologie kwantowe zmniejszające fluktuacje światła oraz zestaw rozwiązań ograniczających poziom szumu. Naukowcy spodziewają się, że dzięki temu byłoby możliwe zwiększenie o rząd wielkości dotychczasowej czułości teleskopów, a co za tym idzie możliwe stałyby się obserwacje sygnałów fal grawitacyjnych pochodzących z całego, dostępnego obserwacjom Wszechświata. Rejestrowane zjawiska, w większości, będą wynikiem gwałtownych procesów niedostępnych dla obserwacji fal elektromagnetycznych. Teleskop Einsteina "sięgnie, gdzie wzrok nie sięga". Spodziewamy się też, że pozwoli lepiej poznać naturę ciemnej materii i ciemnej energii.

Nowy europejski interferometr nazywany Teleskopem Einsteina miałby być zbudowany za ok. 15 lat. W tej chwili rozważane są dwie możliwe jego lokalizacje: na Sardynii oraz na granicy belgijsko-niemiecko-niderlandzkiej. Wybrane zostały one m.in. ze wgledu na sprzyjające warunki geologiczne.

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, zaś liderem jest Uniwersytet Warszawski. Prof Tomasz Bulik (Uniwersytet Warszawski oraz Astrocent CAMK) kieruje pracami Polskiego Konsorcjum ET i jest członkiem Einstein Telescope Steering Committee. Zespoły pracujące nad przygotowaniami do budowy kierowane są przez prof. Dorotę Rosińską z Uniwersytetu Warszawskiego, prof. Michała Bejgera z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, prof. Marka Biesiadę z Narodowego Centrum Badań Jądrowych oraz prof. Andrzeja Królaka z Instytutu Matematyki PAN i NCBJ.