Teleskop Einsteina

Ten artykuł dotyczy detektora fal grawitacyjnych. Aby zapoznać się z teleskopem rentgenowskim, zobacz Obserwatorium Einsteina . Aby zapoznać się z budynkiem obserwatorium w Poczdamie, zobacz Wieża Einsteina .
Teleskop Einsteina
Nazwany po Alberta Einsteina Edit this on Wikidata
Styl teleskopowy obserwatorium fal grawitacyjnych Edit this on Wikidata
Strona internetowa www.et-gw.eu _ _ Edit this at Wikidata
[ edytuj na Wikidanych ]

Teleskop Einsteina (ET) lub Obserwatorium Einsteina to proponowany naziemny detektor fal grawitacyjnych trzeciej generacji , obecnie badany przez niektóre instytucje w Unii Europejskiej . Będzie w stanie przetestować ogólną teorię względności Einsteina w silnych warunkach polowych i zrealizować precyzyjną astronomię fal grawitacyjnych .

ET to projekt studiów projektowych wspierany przez Komisję Europejską w ramach Programu Ramowego 7 (7PR) . Dotyczy badań i projektu koncepcyjnego nowej infrastruktury badawczej w powstającej dziedzinie astronomii fal grawitacyjnych .

Motywacja

Ewolucja obecnych detektorów fal grawitacyjnych Advanced Virgo i Advanced LIGO jako detektorów drugiej generacji jest dobrze zdefiniowana. Obecnie zostały one zmodernizowane do tzw. poziomu rozszerzonego i oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat osiągną swoją wrażliwość projektową. LIGO wykrył fale grawitacyjne w 2015 roku, a Virgo dołączył do tego eksperymentalnego sukcesu z pierwszą falą grawitacyjną zaobserwowaną przez trzy detektory GW170814 , a wkrótce potem z pierwszym wykryciem podwójnego połączenia gwiazd neutronowych GW170817 . Niemniej jednak czułość potrzebna do przetestowania teorii grawitacji Einsteina w warunkach silnego pola lub do wykonania precyzyjnej astronomii fal grawitacyjnych, głównie masywnych ciał gwiazdowych lub wysoce asymetrycznych (w masie) układów podwójnych gwiazd, wykracza poza oczekiwane osiągi zaawansowanych detektorów oraz ich późniejszych aktualizacji. Na przykład podstawowe ograniczenia czułości detektorów drugiej generacji przy niskich częstotliwościach wynikają z szumu sejsmicznego , związanego z nim szumu gradientu grawitacyjnego (tzw. szumu newtonowskiego) oraz szumu termicznego ostatniego stopnia zawieszenia i mas testowych .

Aby obejść te ograniczenia, konieczna jest nowa infrastruktura: podziemne miejsce dla detektora, aby ograniczyć wpływ hałasu sejsmicznego, oraz urządzenia kriogeniczne do chłodzenia luster w celu bezpośredniego zmniejszenia drgań termicznych mas testowych.

Grupy techniczne

Za pośrednictwem swoich czterech technicznych grup roboczych projekt ET-FP7 zajmuje się podstawowymi kwestiami związanymi z realizacją proponowanego obserwatorium: lokalizacja i charakterystyka lokalizacji (WP1), konstrukcja i technologie zawieszenia (WP2), topologia i geometria detektora (WP3), detekcja wymagania dotyczące zdolności i możliwości astrofizyczne (WP4).

Uczestnicy

ET to projekt studiów projektowych w ramach Europejskiego Programu Ramowego (7PR). Został on zaproponowany przez 8 wiodących europejskich eksperymentalnych instytutów badawczych fal grawitacyjnych, koordynowanych przez Europejskie Obserwatorium Grawitacyjne :

Obecny projekt

Chociaż wciąż znajduje się na wczesnym etapie studiów projektowych, ustalone są podstawowe parametry.

Podobnie jak KAGRA , będzie zlokalizowana pod ziemią, aby zredukować hałas sejsmiczny i „hałas grawitacyjny” powodowany przez pobliskie poruszające się obiekty.

Ramiona będą miały długość 10 km (w porównaniu do 4 km dla LIGO i 3 km dla Virgo i KAGRA), i podobnie jak LISA , będą trzy ramiona w trójkącie równobocznym, z dwoma detektorami w każdym rogu.

Aby zmierzyć polaryzację nadchodzących fal grawitacyjnych i uniknąć orientacji, na którą teleskop jest niewrażliwy, potrzebne są co najmniej dwa detektory. Chociaż można to zrobić za pomocą dwóch interferometrów 90° ustawionych względem siebie pod kątem 45°, trójkątny kształt umożliwia współdzielenie ramion. Kąt ramienia 60° zmniejsza czułość każdego interferometru, ale jest to rekompensowane przez trzeci detektor, a dodatkowa redundancja zapewnia użyteczną kontrolę krzyżową.

Każdy z trzech detektorów składałby się z dwóch interferometrów, jednego zoptymalizowanego do pracy poniżej 30 Hz, a drugiego zoptymalizowanego do pracy przy wyższych częstotliwościach .

Interferometry niskiej częstotliwości (od 1 do 250 Hz) będą wykorzystywać optykę schłodzoną do 10 K (-441,7 ° F; -263,1 ° C), z mocą wiązki około 18 kW w każdym ramieniu. Wysokoczęstotliwościowe (od 10 Hz do 10 kHz) będą wykorzystywać optykę o temperaturze pokojowej i znacznie większą moc wiązki recyrkulacyjnej wynoszącą 3 MW.

ETpathfinder

Prototyp, czyli ośrodek testowy, zwany ETpathfinder, został zbudowany w kampusie Randwyck Uniwersytetu w Maastricht w Holandii. Placówkę otworzyła w listopadzie 2021 roku holenderska minister edukacji, kultury i nauki Ingrid van Engelshoven . Liderem projektu jest profesor Stefan Hild. ETpathfinder będzie samo w sobie użytecznym centrum badawczym zaraz po zbudowaniu ET. Region Maastricht ( Euroregion Meuse-Rhine ) jest jednym z kandydujących miejsc dla ET, pozostali kandydaci to Sardynia i Saksonia.

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Einstein_Telescope&oldid=1137071634 ”