ET
Einstein Telescoop
De Einstein Telesoop (ET) is Europa's derde generatie observatorium voor zwaartekrachtgolven (GW), waarmee het hele universum kan worden verkend met behulp van GW's als nieuwe boodschapper van cataclysmische gebeurtenissen zoals fusies van zwarte gaten, neutronensterren of supernova-explosies. ET plaatst Europa in de voorhoede van GW-onderzoek, met name op het spannende gebied van multi-messengerastronomie, waarbij GW-waarnemingen worden gecombineerd met metingen van radio-, optische, IR-, UV-, röntgen-, gammastraling-, neutrino-telescopen en kosmische stralingsobservatoria. Bovendien zijn GW's een uniek instrument om de structuur van de ruimte-tijd zelf te onderzoeken, wat onze kennis van de minst begrepen fundamentele kracht van de natuur, namelijk zwaartekracht, zal vergroten.
Infrastructuur en gebruikersdiensten
De instrumentatie van de Einstein Telescoop is gebaseerd op geavanceerde metrologische concepten: drie paar van twee laserinterferometers – één geoptimaliseerd voor lage en één geoptimaliseerd voor hoge frequenties – zullen worden geïnstalleerd in een ondergrondse structuur met een lay-out en met grote grottenstelsels in elke hoek. De vereisten voor de technologie zijn verbijsterend en worden het best geïllustreerd door de verwachte precisie waarmee de spiegel-jitter als gevolg van de passage van een GW zal worden geregistreerd: 0,000 000 000 000 000 000 01 m. Het eerste conceptuele ontwerp van ET werd in 2011 gepubliceerd als resultaat van een door de EU gefinancierde ontwerpstudie en werd vervolgens in 2020 bijgewerkt. Het is gebaseerd op de technieken die voor GEO600, LIGO en Virgo zijn ontwikkeld en met succes zijn toegepast: fantastische seismische isolatie, grote spiegels met ruisarme diëlektrische coatings en silica-vezelophangingen, krachtige lasers en het gebruik van samengedrukt licht om kwantumruis tot hun fysieke grenzen te reduceren. Daarnaast is het ontwerp van ET gebaseerd op twee nieuwe en onderscheidende innovatieve kenmerken. Ten eerste zal ET worden gevestigd op een ondergrondse locatie met weinig seismische ruis, waarvoor drie kandidaten zijn geïdentificeerd: Sardinië in Italië, de Euregio Maas-Rijn op de Belgisch-Nederlandse-Duitse grens, en Lusatia in Duitsland. Ten tweede zal ET gebruikmaken van kristallijne siliciumspiegels die bij cryogene temperaturen worden gebruikt om thermische ruis en spiegelvervormingen tot een minimum te beperken.
Voorbeelden/beschrijving van het soort onderzoek
De Einstein Telescope (ET) wordt Europa's volgende generatie observatorium voor zwaartekrachtgolven (GW) en zal de haalbare gevoeligheid van huidige GW-observatoria zoals LIGO en Virgo met een orde van grootte overtreffen. Terwijl de LIGO-Virgo-samenwerking een nieuw venster op ons universum heeft geopend met de Nobelprijswinnende directe detectie van GW's van samensmeltende zwarte gaten, is de superieure gevoeligheid van ET essentieel om het potentieel van GW's volledig te benutten. Het zal fusies tot z=100 'horen' en zo het tijdperk vóór de eerste stervorming onderzoeken. Elk jaar zal ET ongeveer een miljoen fusies van neutronensterren en zwarte gaten detecteren, met massa's tot enkele duizenden zonsmassa's. Deze combinatie van een groot roodverschuivingsbereik, een breed bereik van zwarte-gatmassa's, hoge statistieken en uitstekende nauwkeurigheid vormt de basis voor een enorm ontdekkingspotentieel in de astrofysica, fundamentele fysica en kosmologie. Naast GW's van samensmeltende binaire sterren zal ET ook GW's van andere bronnen kunnen detecteren, zoals supernova's en pulsars, en mogelijk een stochastische achtergrond vinden van faseovergangen in het zeer vroege heelal. ET zal een cruciale rol spelen in multi-messenger astronomie, door GW-informatie te combineren met die van radio-, optische, IR-, UV-, röntgen-, gammastraling- en neutrinotelescopen en observatoria voor kosmische straling. Dankzij de lagefrequentiegevoeligheid van ET kunnen GW-signalen urenlang worden gevolgd, zodat de rotatie van de aarde een nauwkeurige lokalisatie aan de hemel mogelijk maakt voor vroegtijdige waarschuwingen aan andere observatoria. De meest opwindende waarnemingen van ET zullen de verrassingen zijn die in ons heelal op ons wachten en die zullen worden ontsluierd door de gecombineerde kracht van GW's als een unieke, niet te stoppen boodschapper en de ongekende nauwkeurigheid van ET.
Hoe krijgt u toegang tot de infrastructuur?
De infrastructuur zal verschillende toegangsniveaus bieden, zoals toegang tot openbare gegevens, toegang tot vertrouwelijke (onder embargo staande) gegevens en toegang tot de faciliteit voor technologische ontwikkeling. De meest gebruikelijke toegang zal worden verkregen door lid te worden van de ET-samenwerking. Het lidmaatschap maakt het mogelijk om bij te dragen aan het ontwerp, de ontwikkeling en de bouw van het instrument en om gebruik te maken van de gegevens. Het lidmaatschap van landen van de infrastructuur zal worden geregeld via een nog op te richten rechtspersoon.