Einstein Telescope
De Einstein Telescope is een toekomstige ondergrondse zwaartekrachtsgolfdetector in Europa. Dit innovatieve observatorium wordt een stuk gevoeliger dan bestaande detectoren, en kan een veel groter volume van het universum waarnemen. Zo maakt het nieuw onderzoek mogelijk naar gebeurtenissen in het verre heelal, bijvoorbeeld de periode vlak na de oerknal en de aard van zwarte gaten. Nikhef heeft een leidende rol bij het voorbereidende werk om de Einstein Telescope mogelijk te maken. De grensregio van Zuid-Limburg is in beeld als mogelijke vestigingslocatie.
Onderzoek en techniek
De Einstein Telescope werkt op basis van laser-interferometrie. In kilometerslange tunnels kaatsen straks krachtige laserstralen heen en weer. Aan de uiteinden van die tunnels hangen diepgekoelde trillingsvrije spiegels en sensoren, en de lasers zelf kaatsen heen en weer in vacuümbuizen. Omdat de armen langer zijn dan die van bestaande observatoria, én ondergronds, én de technologie zelf innovatiever is, wordt het observatorium het gevoeligste instrument om zwaartekrachtsgolven te meten tot nu toe.
Astrodeeltjesfysici en sterrenkundigen zijn enthousiast over het onderzoek dat de Einstein Telescope mogelijk kan maken. Het onderzoek beslaat meerdere terreinen. Waaronder instrumenteel onderzoek naar het vernieuwende ontwerp, modelleren en data-analyse en multimessenger-onderzoek. Bij dat laatste combineren onderzoekers verschillende signalen, zoals zichtbaar licht, neutrino’s en zwaartekrachtsgolven, om een completer beeld te krijgen van een gebeurtenis in het heelal.
De Einstein Telescope wordt veel gevoeliger dan bestaande detectoren. Daardoor kan het instrument veel meer bronnen opsporen en een duizendmaal groter volume van het heelal aftasten. Onderzoekers gaan hiermee bijvoorbeeld op zoek naar de precieze structuur van neutronensterren, het geboorteproces van zwarte gaten en de structuur van het heelal direct na de oerknal.
-
Mogelijke site in grensregio Limburg
Het grensgebied van Zuid-Limburg, België en Duitsland – de Euregio Maas-Rijn – is één van de mogelijke locaties om de Einstein Telescope te vestigen. De bodemopbouw lijkt gunstig: in de diepte is er een harde stabiele ondergrond, daarbovenop een zachte toplaag die verstorende trillingen uit de omgeving kan dempen. Daarnaast is er een netwerk van kennisinstellingen, high-tech bedrijven en een prettige woon-en werkomgeving. Dit maakt het gebied een interessante locatie voor de Einstein Telescope.
Het biedt ook een bijzondere kans voor de omgeving, vandaar dat zowel nationale als regionale overheden investeren in de haalbaarheidsstudies en voorbereidingen. Het Nederlandse kabinet heeft alvast 870 miljoen euro gereserveerd uit het Nationaal Groeifonds, voor als de Einstein Telescope inderdaad in de Euregio Maas-Rijn gebouwd wordt. Andere kandidaat-locaties zijn Sardinië in Italië en Saksen in het oosten van Duitsland.
Meer weten over de activiteiten in de Euregio Maas-Rijn?
-
Europese samenwerking en organisatie
Nikhef is onderdeel van een grotere Europa-brede samenwerking, die een derde generatie zwaartekrachtsgolfobservatorium in Europa wil vestigen. Dit omvat zowel een wetenschappelijk samenwerkingsverband met ruim 2000 wetenschappers, als een professionele organisatie die de structuur biedt om het project te realiseren. In juni 2021 werd de Einstein Telescope goedgekeurd voor de ESFRI roadmap 2021. Dit bevestigt het belang van dit zwaartekrachtsgolfobservatorium voor de toekomst van onderzoeksinfrastructuren in Europa en het zwaartekrachtsgolvenonderzoek wereldwijd. Meer informatie over de overkoepelende Europese samenwerking, de wetenschappelijke Einstein Telescope Collaboration en de professionele Einstein Telescope Organisation (ETO), is hier te vinden:
-
R&D Lab ETpathfinder
De Einstein Telescope moet veel nauwkeuriger worden dan de bestaande zwaartekrachtsgolfobservatoria. Hiervoor zijn nieuwe en betere technologieën nodig, die voor een deel nog ontwikkeld moeten worden. Dit vindt voor een deel plaats in een speciaal R&D-lab in Maastricht: ETpathfinder. De laserinterferometer-opstelling in dit lab, maakt het mogelijk om verschillende opstellingen en het samenspel tussen onderdelen te testen. Daarbij kun je denken aan vacuüminstallaties, koeling, spiegels & spiegelcoatings, trillingsdempers en meet- en regelsoftware. Hoewel het gaat om technologie voor zwaartekrachtsgolfmetingen, zal dit lab naar verwachting nieuwe kennis opleveren die breder toepasbaar is. Lees meer over ETpathfinder:
-
De rol van Nikhef
Van het Europese speelveld tot het mogelijke bid van de Euregio Maas-Rijn tot het ETpathfinder lab: Nikhef heeft een leidende rol in al deze dimensies van het initiatief. Veel Nikhef-collega’s maken, in samenwerking met veel andere collega’s in binnen-en buitenland, zich hard om de Einstein Telescope mogelijk te maken.