Teleskop Einsteina

Teleskop Einsteina
Einstein Telescope
Organizacja

 Unia Europejska

Organizacja

Europejskie Obserwatorium Grawitacyjne (European Gravitational Observatory)

Lokalizacja

euroregion Moza-Ren, Sardynia albo Łużyce

Rozpoczęcie budowy

2028 lub później

Typ

detektor fal grawitacyjnych (interferometr)

brak współrzędnych
Strona internetowa

Teleskop Einsteina – proponowany europejski podziemny detektor fal grawitacyjnych trzeciej generacji[1][2].

30 czerwca 2021 Teleskop Einsteina został wpisany na zaktualizowaną Europejską Mapę Drogową Infrastruktury Badawczej 2021[2][3]. Początek budowy Teleskopu Einsteina jest planowany najwcześniej na 2028[4], a początek obserwacji na 2035. Planowany czas działania detektora to 50 lat[5]. Lokalizacja budowy zostanie wybrana z pomiędzy trzech propozycji - kandydatami są euroregion Moza-Ren[6], Sardynia[7] oraz Łużyce[8].

Teleskop Einsteina umożliwi obserwację zlewania się (koalescencji) czarnych dziur w obiekty o tzw. masie pośredniej. Pomoże też rzucić światło na zagadnienia ciemnej materii i ciemnej energii[9].

Teleskop Einsteina umożliwi wykrywanie fal grawitacyjnych pochodzących z odległych regionów Wszechświata, w tym o przesunięciach ku czerwieni o wartościach tak dużych jak 100. Umożliwi to zbadanie okresu w historii Wszechświata sprzed uformowania pierwszej generacji gwiazd[10].

Innym projektem naukowym podobnym do Teleskopu Einsteina jest planowane amerykańskie obserwatorium o nazwie Cosmic Explorer[9].

Teleskop Einsteina będzie miał kształt trójkąta równobocznego o boku długości 10 km. Teleskop będzie się składał z trzech detektorów, a każdy z nich będzie parą interferometrów. Jeden interferometr z każdej pary będzie odpowiadać za detekcję w niskich częstościach, a drugi - w wysokich. Interferometr dla niskich częstości będzie chłodzony do temperatury 10-20 K, podczas gdy ten dla wysokich częstości będzie pracował w temperaturze pokojowej. W detektorze będą panować warunki próżni. Teleskop Einsteina zastosuje techniki znane z detektorów Advanced LIGO oraz Virgo. Teleskop będzie przetwarzać dane w czasie rzeczywistym, aby detekcję fali grawitacyjnej wykrywać na bieżąco. Takie rozwiązanie umożliwi uprawianie astronomii wieloaspektowej, gdzie dany obiekt astronomiczny jest obserwowany przez narzędzia różnego rodzaju[5].

Alternatywną możliwą konfiguracją Teleskopu Einsteina jest ta stosowana w obecnych detektorach fal grawitacyjnych, tzn. w kształcie litery L[11].

Przygotowania i wybór lokalizacji

Euroregion Moza-Ren

W marcu 2024 rozpoczęły się odwierty geologiczne w Euroregionie Moza-Ren mające na celu pomoc w wyborze lokalizacji konstrukcji teleskopu[12]. Przeprowadzane są badania geologiczne materiałów wydobytych z odwiertów w miejscowościach Hombourg i Aubel[13].

Uniwersytet Nauk Stosowanych w Zuyd we współpracy z instytucjami edukacyjnymi euroregionu Moza-Ren wystąpił z inicjatywą i otrzymał dofinansowanie na utworzenie Akademii Einsteina — ośrodka szkoleniowego dla przyszłych pracowników obsługi Teleskopu Einsteina[14].

Sardynia

W miejscowości Sos Enattos na Sardynii rozpoczęto badania geologiczne z użyciem tomografii mionowej[15]. W międzyczasie, korzystając z faktu permanentnego braku aktywności sejsmicznej w Sos Enattos, rozpoczęto eksperyment Archimedes, którego celem jest zbadanie pewnych wniosków wypływających z ogólnej teorii względności (oddziaływanie pomiędzy elektromagnetycznymi fluktuacjami próżni i polem grawitacyjnym a także oddziaływanie grawitacyjne energii próżni i energii cieplnej)[16][17].

Łużyce

Kandydatura Łużyc jest najświeższa — została ogłoszona w trakcie konferencji Einstein Telescope Annual Meeting[18], która odbyła się w Warszawie w dniach 12-15 listopada 2024[19]. W Łużycach ma również powstać Niemieckie Centrum Astrofizyki, które mogłoby zapewnić wsparcie w zakresie badań nad falami grawitacyjnymi[18][20].

The BlueBook

The BlueBook[21][22] jest kluczowym dokumentem fazy przygotowawczej Teleskopu Einsteina. Opisuje cele naukowe tego przedsięwzięcia. Uwzględnia wpływ jaki w przyszłości będzie miało to podziemne obserwatorium na wiedzę z zakresu fizyki i astronomii. Ocenia możliwości wypływające ze stosowania obserwacji wieloaspektowych. Zawiera dyskusję dotyczącą analizy danych, jaka będzie przeprowadzana dla potrzeb obserwatoriów trzeciej generacji[21][23][22].

Konferencje naukowe

Nazwa Miejsce Data Organizator Uwagi
1st Einstein Telescope Annual Meeting[24] Cascina, Włochy 2022, 15-17 listopada Europejskie Obserwatorium Grawitacyjne
2nd Einstein Telescope Annual Meeting[25] Orsay, Francja 2023, 14-16 listopada Uniwersytet Paryż-Saclay, IJCLab
3rd Einstein Telescope Annual Meeting[19] Warszawa, Polska 2024, 12-15 listopada Uniwersytet Warszawski, Obserwatorium Astronomiczne Ogłoszona została kandydatury Łużyc.

Przypisy

  1. Teleskop Einsteina pozwoli poznać "ciemną stronę" Wszechświata [online], Narodowe Centrum Badań Jądrowych, 6 lipca 2023 [dostęp 2024-03-28] (pol.).
  2. 1 2 Teleskop Einsteina częścią mapy drogowej ESFRI 2021 [online], Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, 2 lipca 2021 [dostęp 2024-03-28] (pol.).
  3. ESFRI announces the 11 new Research Infrastructures to be included in its Roadmap 2021 [online], European Strategy Forum on Research Infrastructures, 30 czerwca 2021 [dostęp 2024-03-28] (ang.).
  4. FAQ - Einstein Telescope. [dostęp 2024-04-02]. (ang.).
  5. 1 2 Einstein Telescope: Science Case, Design Study and Feasibility Report [online], Einstein Telescope, 20 sierpnia 2020 [dostęp 2024-03-29] (ang.).
  6. Einstein Telescope.
  7. Einstein Telescope Italia.
  8. Saxony also wants to build the Einstein Telescope. [dostęp 2024-12-20]. (ang.).
  9. 1 2 Polska wśród krajów-założycieli konsorcjum projektu Einstein Telescope [online], Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk, 13 września 2020 [dostęp 2024-03-28] (pol.).
  10. Jo van den Brand, The proposed Einstein Telescope gravitational wave observatory gains ground [online], CERN, 16 czerwca 2022 [dostęp 2024-04-10] (ang.).
  11. Einstein Telescope [online] [dostęp 2025-02-27] (ang.).
  12. Kickoff of drilling campaign in Hombourg [online], 25 marca 2024.
  13. Discoveries at great depth. [dostęp 2024-07-19]. (ang.).
  14. Dutch government support for Einstein Academy to train professionals. [dostęp 2024-09-19]. (ang.).
  15. Gloria Nobile: Two muon detectors installed at Sos Enattos. [dostęp 2024-07-19]. (ang.).
  16. Gloria Nobile: Archimedes is in full swing: First test samples suspended on the balance. [dostęp 2024-08-09]. (ang.).
  17. Archimedes construction completed at Sos Enattos. [dostęp 2025-04-08]. (ang.).
  18. 1 2 Einstein Telescope [online] [dostęp 2024-12-20] (ang.).
  19. 1 2 3rd Einstein Telescope Annual Meeting: Nov. 12-15, 2024 [online] [dostęp 2024-12-20] (ang.).
  20. Lusatia Proposed Candidacy as Site for ET [online] [dostęp 2025-01-24] (ang.).
  21. 1 2 The Science of the Einstein Telescope (aka "The BlueBook"). [dostęp 2025-05-27]. (ang.).
  22. 1 2 The Science of the Einstein Telescope. „arXiv”. DOI: 10.48550/arXiv.2503.12263.
  23. The Science of ET – Blue book published on arXiv, with large German contribution). [dostęp 2025-05-27]. (ang.).
  24. 1st ET Annual meeting [online] [dostęp 2025-05-29] (ang.).
  25. 2nd Einstein Telescope Annual Meeting [online] [dostęp 2025-05-29] (ang.).