Einstein-Teleskop

Das Einstein-Teleskop (ET) ist ein Designkonzept für einen europäischen Gravitationswellen-Detektor der dritten Generation, der rund 10-mal empfindlicher als die heutigen Instrumente sein wird.

Drei Detektorgenerationen

Das Konzept für das Einstein-Teleskop (ET) basiert wie die ersten beiden Generationen von Gravitationswellen-Detektoren auf der Messung winziger Längenänderungen in den Armen des Detektors. Deren relative Längenänderungen sind deutlich kleiner als der Durchmesser eines Atomkerns und werden durch Gravitationswellen hervorgerufen, die den Detektor durchlaufen. Laserstrahlen in den Armstrecken registrieren das periodische Dehnen und Stauchen anhand von Helligkeitsänderungen auf dem zentralen Photodetektor.

Die erste Generation dieser interferometrischen Detektoren (GEO600, LIGO, Virgo und TAMA) demonstrierte erfolgreich das Funktionsprinzip und lieferte obere Messgrenzen für die erwartete Gravitationswellen-Abstrahlung verschiedener Quellen. Die nächste Generation (Advanced LIGO und Advanced Virgo), die bis 2015 ausgebaut wurden, haben den ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen erzielt und seitdem 90 Gravitationswellensignale nachgewiesen. Dennoch sind diese Detektoren nicht empfindlich genug für sehr genaue astronomische Untersuchungen der astrophysikalischen Quellen – neue Detektoren sind dafür erforderlich.

Ein „Multi-Detektor“

Ziel der Strategie des Einstein-Teleskops-Projekts ist der Bau eines Gravitationswellen-Observatoriums, das die Beschränkungen heutiger Detektoren überwindet, indem mehr als ein einzelner Detektor am gleichen Ort errichtet wird. ET wird aus drei ineinander verschachtelten Detektoren bestehen, von denen jeder aus zwei Interferometern mit 10 Kilometer langen Armen besteht. Eines dieser Interferometer wird Gravitationswellen niedriger Frequenz (2 bis 40 Hertz) messen, während das andere auf Gravitationswellen höherer Frequenz abgestimmt ist. Der Entwurf dieser Konfiguration ist leicht erweiterbar: Durch den Einbau weiterer Ausbaustufen oder den Ersatz bestimmter Komponenten lassen sich zukünftige Entwicklungen in der Detektortechnologie schnell am Instrument umsetzen und verschiedene wissenschaftliche Ziele können berücksichtigt werden.

Derzeit werden mögliche Detektorstandorte im Grenzbereich zwischen Belgien, Deutschland und den Niederlanden und auf Sardinien untersucht.

Die Rolle des AEI Hannover beim Einstein-Teleskop

Das AEI Hannover ist seit langem eine führende Institution in der Gravitationswellenforschung und Mit-Initiator des Einstein-Teleskops. Die Schwerpunkte seiner Forschung liegen in den Bereichen quantenlimitierte interferometrische Messungen, Laserentwicklung, der Entwicklung von Quetschlichtquellen sowie Steuerung und Betrieb von Gravitationswellendetektoren.

Harald Lück ist der Stellvertrende Sprecher der Einstein Telescope Scientific Collaboration.

Aktuelle Forschung am AEI Hannover für das Einstein-Teleskop

Neuigkeiten

Berthold Leibinger Stiftung zeichnet Laser-Forscher aus Hannover und Cardiff aus

1. Preis für hochpräzise Laserquellen in der Gravitationswellen-Astronomie, Grundlagenforschung und mehr mehr

Improving squeezing performance in GEO600

Understanding, modelling, and mitigating noise from light scattered back into the gravitational-wave detector’s squeezed-light source mehr

Leitung der Einstein Telescope Scientific Collaboration gewählt

Michele Punturo (INFN) und Harald Lück (Leibniz Universität Hannover) als Koordinator bzw. Vize-Koordinator eingesetzt mehr

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