Michèle Heurs auf Juniorprofessur im Exzellenzcluster QUEST berufen

Prof. Michèle Heurs, ehemalige Mitarbeiterin des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut / AEI), kehrt nach Hannover zurück, um am AEI über die physikalischen Grundlagen von Rauschquellen in Laserinterferometern zu forschen.

Mit großen Laserinterferometern, wie dem vom AEI betriebenen Detektor GEO600 in Ruthe bei Hannover, sind Wissenschaftler weltweit den von Einstein vorhergesagten Gravitationswellen auf der Spur. Eine wesentliche Störquelle, die die Messung von Gravitationswellen behindert, sind die Kontroll- und Regelsysteme des Messgeräts selbst, die ein Rauschen erzeugen. Um systematische Verbesserungen am Detektor vornehmen zu können, müssen die Wissenschaftler diese Rauschquellen genau verstehen.

Diesem Ziel widmet sich Heurs, die nach einem zweieinhalbjährigen Forschungsaufenthalt an der University of New South Wales in Canberra, Australien, am 15. Juli eine Juniorprofessur an der Leibniz Universität Hannover antritt und im Rahmen des Exzellenzclusters QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research) am AEI Hannover arbeiten wird. Bereits in ihrer früheren Zeit am AEI forschte die junge Wissenschaftlerin an der Stabilisierung von Lasersystemen für die Gravitationswellenforschung. Gravitationswellen – Krümmungen der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen – sind die letzte Vorhersage von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, die noch nicht direkt experimentell überprüft werden konnte. Für den indirekten Nachweis gab es bereits 1993 den Nobelpreis für Physik.

„Wir freuen uns sehr, Michèle Heurs für QUEST gewonnen zu haben. Sie ist nicht nur eine exzellente Wissenschaftlerin, sondern auch eine begeisterte Lehrkraft, eine echte Bereicherung für die Vorlesungen des Fachbereichs Physik“, so Prof. Dr. Wolfgang Ertmer, Koordinator des Exzellenzclusters.

„Eine Juniorprofessur bei QUEST ist eine wunderbare Möglichkeit für mich, weiter an einer der spannendsten Aufgaben überhaupt zu arbeiten: der Messung von Gravitationswellen“, so Heurs. „Mit meiner Arbeitsgruppe werde ich die Kontroll- und Regelsysteme im Detail untersuchen und dann eine Prozesskontrolle entwickeln, die die Gravitationswellendetektoren noch empfindlicher macht.“

Gravitationswellenastronomie soll Licht in den dunklen Kosmos bringen

Mit den herkömmlichen – auf elektromagnetische Strahlung reagierenden Teleskopen – sehen wir zwar Milliarden von Galaxien, aber dennoch sind etwa 96 Prozent des Weltalls dunkel für uns. Mit dem direkten Nachweis von Gravitationswellen wollen die Wissenschaftler diese dunkle Seite des Kosmos beobachten – Schwarze Löcher, Neutronensterne und andere Phänomene, die keine elektromagnetische Strahlung aussenden und daher bislang für uns unsichtbar sind.

Die Nordsee rauscht im Datenpool

Die Messung von Gravitationswellen ist eine Herkulesaufgabe, aber eine für Kraftprotze der besonderen Art. Die Signale der Raumzeitwellen sind so schwach, dass die Geräte, mit denen die Wissenschaftler ihnen auf der Spur sind, extrem empfindlich sein müssen, um sie zu messen. Das wiederum hat zur Folge, dass alle möglichen Störquellen die Messungen behindern. So sehen die Wissenschaftler in den Daten des nahe bei Hannover in Ruthe gelegenen Detektors GEO600 nicht nur Erdbeben, die auf der Südhalbkugel der Erde stattfinden, sondern auch die Brandung der Nordsee. Diese winzigen Erschütterungen bringen die empfindliche Optik bereits zum Zittern und stören so die eigentlichen Messungen. Um diese Störungen auszugleichen, verwenden die Wissenschaftler eine komplexe Mess- und Regeltechnik, die allerdings ihrerseits wieder zur Verrauschung der Daten beiträgt. Dieses Rauschen wird nun von Prof. Heurs genau untersucht, um dann eine optimale Prozesskontrolle zu ermöglichen.

Prof. Michèle Heurs, Jahrgang 1975, studierte Physik an der Leibniz Universität Hannover und promovierte im Dezember 2004 über die Stabilisierung von Lasern für die Gravitationswellenforschung. Nach ihrer Promotion arbeitete sie weiter als Wissenschaftlerin am AEI in der Abteilung von Prof. Karsten Danzmann an der Physik von Hochleistungslasern. Im Oktober 2007 trat sie eine Postdoc-Stelle in der Forschungsgruppe von Dr. Elanor Huntington an der University of New South Wales in Canberra (Australien) an, wo sie insbesondere über nicht-klassische Lichtquellen forschte.

QUEST

Der Hannoveraner Exzellenzcluster QUEST (Centre for Quantum Engineering and Space-Time-Research) wurde im Oktober 2007 im Rahmen der Exzellenzinitiative von Bund und Ländern bewilligt. QUEST bringt sechs Institute der Leibniz Universität Hannover mit fünf weiteren Forschungszentren aus Niedersachsen zusammen, um erstklassige Forschung am Quantenlimit zu betreiben. In den vier Bereichen Quanten Engineering, Quantensensoren, Raum- Zeit-Forschung und Neuartige Technologien werden zunächst bis 2012 rund 250 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Verfeinerung heute schon verfügbarer und zukünftiger Quantentechnologien arbeiten.