«Досягне там, де оптика ні.» Зусилля щодо ініціювання будівництва телескопа Ейнштейна

На початку вересня цього року консорціум з майже 40 європейських дослідницьких установ та університетів — за участю Варшавського університету, NCBJ, CAMK PAN та інших польських центрів — подав заявка на включення проекту створення сучасного телескопа Ейнштейна до дорожньої карти Європейського стратегічного форуму для дослідницьких інфраструктур (ESFRI). Включення до порядку денного відбудеться під час оновлення карти в 2021 році.

Наукові досягнення обсерваторій Advanced Virgo (Європа) та Advanced LIGO (США) за останні 5 років породили астрономію гравітаційних хвиль. Він розпочався з першого виявлення у вересні 2015 року (GW150914), а потім розширився завдяки спостереженню злиття нейтронних зірок (GW170817) у 2017 році. Поряд з гравітаційними хвилями в багатьох діапазонах спектру електромагнітних хвиль було виявлено спалах світла — від радіохвиль до гамма-променів. Це відкриття поклало початок багатогранній астрономії.

Недавня публікація спостереження за сигналом GW190521 Advanced Virgo та Advanced LIGO злиття в системі двох масивних чорних дір та утворення однієї з масою 142 сонячні маси (так звана чорна діра середньої маси), у свою чергу, довела існування масивних, раніше не спостеріганих об'єктів у Всесвіті.

Вивчення гравітаційних хвиль — це нова, надзвичайно перспективна галузь науки, яка за останні роки принесла численні вражаючі успіхи та значно розширює наші знання про Всесвіт та процеси, що відбуваються в ньому. Нові плани передбачають будівництво систем інтерферометрів з довжиною витяжки до 10 кілометрів. Детектори третього покоління, серед іншого, були б оснащені кріогенна система, яка охолоджує основні оптичні елементи до температури 10-20 К, нові квантові технології для зменшення коливань світла та набір рішень, що знижують рівень шуму.

Вчені очікують, що можна було б збільшити поточну чутливість телескопів на порядок, і, отже, можна було б спостерігати гравітаційні хвильові сигнали з усіх доступних спостережень Всесвіту. Більшість зафіксованих явищ будуть результатом бурхливих процесів, недоступних для спостереження електромагнітних хвиль. Іншими словами — телескоп Ейнштейна "досягає місця, де очі не бачать". Вчені також очікують, що це дозволить нам краще зрозуміти природу темної матерії та темної енергії.

Вчені багатьох центрів, включаючи CAMK PAN та NCBJ, прагнуть створити детектори гравітаційних хвиль наступного покоління з десятикратно більшою чутливістю порівняно з уже працюючими детекторами LIGO та VIRGO. Вважається, що телескоп Ейнштейна (ЕТ) на сьогодні є найбільш амбіційним із таких конструкцій обсерваторії наземних гравітаційних хвиль. Він мав би в три рази більше довжини плечей інтерферометра і, як і американський аналог Cosmic Explorer, був би оснащений новітніми технологіями.

Вищезгадана дорожня карта Європейського стратегічного форуму з дослідницьких інфраструктур (ESFRI) — це перелік найважливіших інвестицій у дослідницьку інфраструктуру, які, згідно з деклараціями, мають підтвердити провідну роль Європи у здійсненні базових досліджень у світі. Очікуваний в його рамках новий європейський інтерферометр буде побудований приблизно через 15 років. В даний час досліджуються дві ділянки для створення інфраструктури телескопа Ейнштейна: Єврорегіон Маас-Рейн на кордоні Бельгії, Німеччини та Нідерландів та Сардинія в Італії. Рішення щодо майбутнього розташування ЕТ буде прийнято протягом найближчих 5 років.

У Польщі дослідження, пов'язані з підготовкою до будівництва телескопа Ейнштейна, проводяться в рамках консорціуму, до якого входять: Астрономічний центр Ніколи Коперника PAS, Національний центр ядерних досліджень, Інститут математики Польської академії наук, Білостокський університет і Варшавський технологічний університет, а лідером є Варшавський університет. Роботу польського консорціуму ET очолює проф. Томаш Булік (Варшавський університет та Astrocent CAMK), який також є членом Керівного комітету телескопа Ейнштейна. Командами, які працюють над підготовкою до будівництва, керує проф. Дорота Росіньска з Варшавського університету, проф. Міхал Бейгер з Астрономічного центру. Микола Коперник ПАС, проф. Марек Бієсіада з Національного центру ядерних досліджень та проф. Анджей Крулак з Інституту математики Польської академії наук та НЦБЮ.

Джерело: CAMK PAN / NCBJ

Facebook Comments