De Einstein Telescope (ET) is een baanbrekend toekomstig observatorium voor zwaartekrachtgolven. De microscoop kan tot een miljoen gebeurtenissen per jaar kunnen detecteren. De definitieve beslissing over waar het gebouwd zal worden, wordt 2026 verwacht.
- De ET zal revolutionaire inzichten verschaffen in zwarte gaten, neutronensterren, supernovae en de oerknal, waardoor ons begrip van het heelal op de proef wordt gesteld;
- Het multi-detector observatorium bestaat uit drie geneste detectoren met armen van tien kilometer lang. Deze detectoren kunnen zowel lage- als hoogfrequente zwaartekrachtgolfsignalen detecteren;
- Er worden twee ontwerpopties overwogen voor de ET: een driehoekige opstelling of twee L-vormige telescopen.
De ET zal revolutionaire inzichten verschaffen in zwarte gaten, neutronensterren, supernovae en de oerknal, waardoor ons begrip van het heelal op de proef wordt gesteld. Nederland heeft €42 miljoen uit het Nationaal Groeifonds toegewezen voor de bouw van de ET, met nog eens €870 miljoen voor Nederlandse betrokkenheid. De totale kosten worden geschat op €2 miljard en de bouw zal naar verwachting 10-15 jaar in beslag nemen. Dit ambitieuze project bevordert internationale samenwerking en is bedoeld om jong talent aan te trekken in de zoektocht naar het ontrafelen van de mysteries van het heelal.
Het onbekende blootleggen: het technologische wonder
De Einstein Telescope, of ET, is geen gewone telescoop. Het is een geavanceerd observatorium voor zwaartekrachtgolven, waarvan wordt voorspeld dat het minstens tien keer nauwkeuriger is dan de huidige detectoren. In tegenstelling tot traditionele telescopen bevindt de ET zich 200 tot 300 meter onder de grond, waardoor lawaai en trillingen worden geminimaliseerd en het heelal continu kan worden geobserveerd. Om zwaartekrachtgolven te detecteren, zal de ET minuscule veranderingen in de lengte van deze ondergrondse detectortunnels meten met behulp van laserstralen. De ontwerpgevoeligheid van het observatorium is opmerkelijk: het detecteert verschillen in afstand die tienduizend keer kleiner zijn dan de grootte van protonen in een atoomkern.
Gravitatiegolven, die door de aarde heen kunnen gaan, worden gedetecteerd met laserstralen die heen en weer kaatsen tussen exacte spiegels in vacuümbuizen. Uiterst nauwkeurige lichtsensoren registreren de minieme veranderingen in lengte die worden veroorzaakt door passerende zwaartekrachtgolven. Om deze golven waar te nemen, zal de telescoop minuscule veranderingen in de lengte van detectortunnels van 200-300 meter onder de grond en enkele kilometers lang meten.
Het ongeziene zien: de wetenschap achter de ET
De ET is gebaseerd op Einsteins algemene relativiteitstheorie, die voorspelt dat trillende massa’s de structuur van ruimtetijd verstoren. De fusie van twee zwarte gaten bijvoorbeeld zet hun massa om in zwaartekrachtgolven. De buitengewone gevoeligheid van de telescoop wordt vergeleken met de stijging van het waterniveau in een meer veroorzaakt door een enkele regendruppel en overtreft de precisie van zelfs de beste machines die worden gebruikt bij de productie van computerchips.
Bovendien wordt de ET een multi-detector observatorium dat bestaat uit drie geneste detectoren met armen van tien kilometer lang. Deze detectoren kunnen zowel lage- als hoogfrequente zwaartekrachtgolfsignalen detecteren. Door deze configuratie kan het observatorium evolueren en zich aanpassen aan toekomstige ontwikkelingen in interferometrie en verschillende wetenschappelijke doelen bereiken.
Het ontwerp ontcijferen: driehoek versus dubbele L
Er worden twee ontwerpopties overwogen voor de ET: een driehoekige lay-out of twee L-vormige telescopen – vergelijkbaar met de al bestaande telescopen. Het driehoekontwerp is innovatiever, maar brengt een hoger risico met zich mee omdat het een lay-out is die nog nooit is geprobeerd. Omgekeerd zou het splitsen van het project in twee L-vormige telescopen meer gegevens en bewijsmateriaal kunnen verzamelen, hoewel het ook uitdagingen met zich meebrengt. De gekozen locaties moeten aan bepaalde criteria voldoen, waaronder stabiele grond, weinig seismische activiteit en weinig grondwater.
De Euregio Maas-Rijn – waar Nederland, België en Duitsland samenkomen – en de stilgelegde mijn van Sos Enattos in Sardinië, Italië, worden beschouwd als mogelijke locaties om de telescoop te bouwen. Italië heeft al een officieel bod uitgebracht om de telescoop te huisvesten.
Samenwerking voor creatie: de internationale inspanning
Verschillende entiteiten dragen bij aan het ET project. Eén ervan is het Albert Einstein Instituut (AEI) in Hannover, Duitsland, een toonaangevend instituut in zwaartekrachtgolvenonderzoek. Het ET-onderzoek aan het AEI in Hannover richt zich op quantum-beperkte interferometrische metingen, laserontwikkeling en de controle en werking van gravitatiegolfdetectoren.
Elke instelling die betrokken is bij het project heeft een specifieke rol. Wetenschappers, bedrijven en overheden uit alle drie de landen onderzoeken de mogelijkheden om de telescoop in de regio te vestigen. Verschillende Italiaanse instellingen werken ook aan onderzoek naar de locatie.
Verder dan de kosmos: maatschappelijke en technologische impact
Hoewel het primaire doel van de ET is om wetenschappelijke kennis te vergroten, heeft het project ook belangrijke maatschappelijke en technologische implicaties. Het project vormt een uitdaging voor hightechbedrijven, stimuleert technologische vooruitgang en biedt kansen voor de samenleving als geheel. De ET zal naar verwachting jong talent aantrekken en minstens vijftig jaar dienst doen als een toponderzoeksfaciliteit.
De bouw van de ET zal ook economische overloopeffecten hebben voor de regio waar hij staat. De telescoop biedt werkgelegenheid en stimuleert de ontwikkeling van nieuwe technologieën.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
