fale grawitacyjne

Postępy na drodze do budowy nowego flagowego obserwatorium fal grawitacyjnych w Europie sprawiają, że stopniowo zbliżamy się do punktu, w którym badacze będą w stanie wykrywać więcej procesów łączenia czarnych dziur i gwiazd neutronowych.

Naukowcy właśnie zaproponowali wprowadzenie Teleskopu Einsteina (ET) na mapę drogową Europejskiego Forum Strategicznego Infrastruktur Badawczych.

ET to proponowany naziemny detektor fal grawitacyjnych, który będzie w stanie testować ogólną teorię względności Einsteina i wykonywać precyzyjne pomiary fal grawitacyjnych.

Przyszłe obserwatoria fal grawitacyjnych, takie jak chociażby proponowany ET, oznaczają, że badacze będą w stanie rejestrować więcej procesów łączenia czarnych dziur i gwiazd neutronowych, pozwolą nam tworzyć mapy tempa rozszerzania wszechświata oraz obserwować zupełnie nowe zjawiska. Unikalny trójkątny kształt pozwoli wyciągać więcej informacji z sygnałów astrofizycznych, lepiej lokalizować źródła sygnałów na niebie, a tym samym pozwoli nam lepiej zrozumieć zachowanie materii i grawitacji w silnych polach grawitacyjnych.

– mówi prof. Stuart Reid.

Projekt budowy ET wspierany jest przez granty Komisji Europejskiej oraz konsorcjum składających się z około 40 instytucji badawczych i uniwersytetów w całej Europie.

Teleskop Einsteina

Obserwatorium będzie wymagało 30 km podziemnych tuneli ułożonych w kształt trójkąta. Podobnie do detektorów LIGO, ET będzie wykorzystywał lasery do pomiarów odkształceń czasoprzestrzeni.

Projekt ET bazuje na osiągnięciach naukowych zebranych na przestrzeni ostatnich pięciu lat przez detektory Virgo oraz LIGO. To LIGO jako pierwsze we wrześniu 2015 r. zarejestrowało pierwsze fale grawitacyjne. W sierpniu 2017 r. zarejestrowano natomiast pierwsze fale grawitacyjne wyemitowane przez dwie łączące się ze sobą gwiazdy neutronowe.

Drugiego września 2020 r. naukowcy z obu detektorów poinformowali o odkryciu fal grawitacyjnych wyemitowanych w procesie łączenia dwóch czarnych dziur, którego wynikiem było powstanie jednej czarnej dziury o masie 142 mas Słońca. To wyjątkowe odkrycie, bowiem jak dotąd naukowcom nigdy nie udało się zaobserwować takiej czarnej dziury o masie pośredniej. Teraz, dzięki LIGO i Virgo wiemy, że one faktycznie gdzieś tam istnieją.

Detektor LIGO

Aby w pełni wykorzystać możliwości astronomii fal grawitacyjnych, potrzebne są obserwatoria fal grawitacyjnych nowej generacji. Teleskop Einsteina, przynajmniej w teorii, umożliwi badaczom odkrycie sygnałów emitowanych w procesach łączenia dwóch czarnych dziur o masie pośredniej.

Teleskop Einsteina, który według planów mógłby wejść do użytku w połowie lat trzydziestych, może powstać albo na granicy Belgii, Niemiec i Holandii, albo na Sardynii – decyzja w tym zakresie zostanie podjęta w ciągu nadchodzących pięciu lat.

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.