logo_oauw
logo_uw

Teleskop Einsteina na europejskiej mapie infrastruktur badawczych

2020-09-10 09:14

W ostatnich dniach złożony został wniosek o wpisanie Teleskopu Einsteina, nowatorskiego obserwatorium fal grawitacyjnych trzeciej generacji, na mapę drogową ESFRI (Europejskiego Forum Strategicznego Infrastruktur Badawczych) w trakcie jej uaktualnienia w 2021 roku. Mapa drogowa (ESFRI) jest listą najważniejszych inwestycji w infrastruktury badawcze stawiające Europę w roli lidera badań podstawowych na świecie.

Teleskop Einsteina (ET) jest obecnie najambitniejszym projektem naziemnego obserwatorium fal grawitacyjnych. Wspaniałe osiągnięcia naukowe obserwatoriów Advanced Virgo (w Europie) i Advanced LIGO (w USA) w ciągu ostatnich pięciu lat stanowią podstawy astronomii fal grawitacyjnych, której początki wiążą się z pierwszą detekcją fal grawitacyjnych we wrześniu 2015 roku (GW150914), a następnie z obserwacją połączenia gwiazd neutronowych (GW170817) w 2017 roku. Wraz z falami grawitacyjnymi wykryto błysk światła w wielu zakresach widma fal elektromagnetycznych, od fal radiowych po promieniowanie gamma. To odkrycie stanowi początek astronomii wieloaspektowej.

Z kolei niedawna publikacja dotycząca obserwacji dokonanych przez Advanced Virgo i Advanced LIGO dowodzi istnienia we Wszechświecie bardzo masywnych, wcześniej nie obserwowanych obiektów. Sygnał pochodzący od GW190521 wskazuje na koalescencję w układzie dwóch masywnych czarnych dziur i utworzenia jednej o masie 142 mas Słońca (tzw. czarnej dziury o masie pośredniej).

Dla pełnego wykorzystania potencjału tej nowej dyscypliny, potrzebna jest nowa generacja obserwatoriów. Teleskop Einsteina umożliwi naukowcom wykrycie każdej koalescencji układów podwójnych czarnych dziur o masie pośredniej w całym Wszechświecie i w ten sposób przyczyni się do zrozumienia ich powstawania i ewolucji. Pozwoli to rzucić nowe światło na niedostępne dla teleskopów obiekty i zjawiska. Umożliwi też wyjaśnienie roli ciemnej energii i ciemnej materii w strukturze Wszechświata. ET będzie szczegółowo badać fizykę czarnych dziur. Są to ekstremalne ciała niebieskie, których istnienie przewidziane zostało przez teorię ogólnej względności Alberta Einsteina, ale są to również miejsca, w których teoria ta może załamać się ze względu na niezwykle silne pole grawitacyjne. ET będzie wykrywać tysiące zjawisk łączenia się gwiazd neutronowych rocznie, wzbogacając nasze zrozumienie zachowania materii w tak ekstremalnych warunkach gęstości i ciśnienia, jakich nie można wytworzyć w żadnym ziemskim laboratorium. Ponadto będziemy mogli badać fizykę jądrową, od której zależą wybuchy gwiazd supernowych.

Projekt koncepcyjny ET został wsparty grantem Komisji Europejskiej. Obecnie konsorcjum krajów europejskich oraz instytucji badawczych i uniwersytetów w Europie oficjalnie złożyło wniosek o realizację takiej infrastruktury przy wsparciu politycznym pięciu krajów europejskich: Belgii, Polski, Hiszpanii i Holandii, na czele z Włochami. Europejskie Obserwatorium Grawitacyjne (EGO) we Włoszech stanowi jego przejściową siedzibę. Konsorcjum ET skupia około 40 instytucji badawczych i uniwersytetów w kilku krajach europejskich, w tym również we Francji, Niemczech, na Węgrzech, w Norwegii, Szwajcarii i Wielkiej Brytanii.

Obecnie badane są dwa miejsca realizacji infrastruktury ET: Euroregion Moza-Ren na granicy Belgii, Niemiec i Holandii, oraz Sardynia we Włoszech. Decyzja o przyszłej lokalizacji ET zostanie podjęta w ciągu najbliższych 5 lat.

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 na przygotowaniami do budowy kierowane są przez: prof. Dorota 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.

Skip to content