Onderzoekers zouden meer samensmeltingen van zwarte gaten en neutronensterren kunnen detecteren met plannen voor een nieuw vlaggenschip-waarnemingscentrum voor zwaartekrachtgolven in Europa dat een stap dichterbij komt.

Er is een voorstel ingediend om de Einstein Telescope (ET) op te nemen in de roadmap van het European Strategic Forum for Research Infrastructures (ESFRI), die de observatie van het hele heelal mogelijk zou maken door middel van zwaartekrachtgolven.

ET is een voorgestelde zwaartekrachtgolfdetector op de grond die de algemene relativiteitstheorie van Einstein kan testen en nauwkeurige zwaartekrachtsgolfastronomie kan realiseren.

Professor Stuart Reid, Hoofd van de afdeling Biomedische Technologie van Strathclyde, is de benoemde co-voorzitter van Optics for ET. Hij is het enige UK-lid van de Instrument Science Board for ET en is verantwoordelijk voor de spiegeltechnologie die het hart vormt van de voorgestelde infrastructuur.

Dit is gebaseerd op Strathclyde's internationaal leidende rol in de fabricage van extreem presterende lasercoatings, die wordt uitgevoerd in samenwerking met het Institute for Gravitational Research van de University of Glasgow en geassocieerde collega's van de University of the West of Scotland.

Zwarte gaten

Professor Reid zei:"Toekomstige observatoria voor zwaartekrachtgolven, zoals de voorgestelde ET, betekenen dat onderzoekers meer samensmeltingen van zwarte gaten en neutronensterren kunnen detecteren, laten we in kaart brengen hoe de uitdijing van het heelal, en observeer geheel nieuwe gebeurtenissen. De unieke driehoekige vorm zal meer informatie geven van de astrofysische signalen, lokaliseer de bronnen beter aan de hemel, en zal het wetenschappelijk begrip van hoe materie en zwaartekracht zich gedragen stimuleren door Einsteins zwaartekrachtstheorie te testen in sterke zwaartekrachtsvelden."

Het forum speelt een sleutelrol bij de beleidsvorming over onderzoeksinfrastructuren in Europa en het ontwerp van ET is ondersteund door subsidies van de Europese Commissie en een consortium van ongeveer 40 onderzoeksinstellingen en universiteiten in heel Europa, die het voorstel officieel heeft ingediend.

Ondergrondse tunnels

Het observatorium zal 30 km aan ondergrondse tunnels nodig hebben, een driehoekige vorm vormen, en zal lasers gebruiken om het uitrekken en knijpen van de ruimtetijd te meten van massieve en gewelddadige astrofysische gebeurtenissen.

ET zou voortbouwen op de wetenschappelijke prestaties van Advanced Virgo in Europa en Advanced LIGO in de VS in de afgelopen vijf jaar. Het begon met de eerste directe detectie van zwaartekrachtsgolven in september 2015 en ging door in augustus 2017 toen de zwaartekrachtsgolven die werden uitgezonden door twee samensmeltende neutronensterren werden waargenomen.

De recente waarneming door Advanced Virgo en Advanced LIGO van het samensmelten van twee stellaire zwarte gaten om één te creëren die 142 keer massiever is dan de zon, aangekondigd op 2 september 2020, het bestaan ​​van dergelijke voorheen onbekende objecten in ons heelal aangetoond.

Om het potentieel ten volle te benutten, er is een nieuwe generatie observatoria nodig en ET zou wetenschappers in staat stellen om elke samensmelting van twee middelzware zwarte gaten in het hele universum te detecteren en de evolutie ervan te helpen begrijpen.

Twee sites voor ET, die naar verwachting medio 2030 operationeel zal zijn, worden geëvalueerd, de Euregio Maas-Rijn, aan de grenzen van België, Duitsland en Nederland, en op Sardinië, Italië, met een besluit verwacht binnen de komende vijf jaar.