В продолжение материала "Новости ЦЕРН - Соединение малых и больших масштабов", знакомим читателей с проектом "Телескоп Эйнштейна" (Einstein Telescope - ET).

ET представляет собой предполагаемую подземную инфраструктуру для размещения гравитационно-волновой обсерватории третьего поколения. Он основан на успехе нынешних лазерно-интерферометрических детекторов второго поколения Advanced Virgo и Advanced LIGO, чьи прорывные открытия слияния черных дыр (ЧД) и нейтронных звезд за последние 5 лет открыли ученым новую эру гравитационно-волновых исследований в астрономии. Телескоп Эйнштейна значительно повысит чувствительность за счет увеличения размера интерферометра с 3-километровой длины детектора Virgo до 10 км, а также за счет внедрения ряда новых технологий. К ним относятся криогенная система для охлаждения некоторых основных оптических элементов до температуры 10–20 К, новые квантовые технологии для уменьшения колебаний света и набор инфраструктурных и активных мер по снижению шума для уменьшения возмущений окружающей среды.

Картинка с сайта www.et-gw.eu

Телескоп Эйнштейна впервые позволит исследовать Вселенную с помощью гравитационных волн на протяжении ее космической истории вплоть до "космологического средневековья", проливая свет на открытые вопросы фундаментальной физики и космологии. Он исследует физику вблизи горизонтов черных дыр (от тестов общей теории относительности до квантовой гравитации), поможет понять природу темной материи (такой как первичные черные дыры, аксионные облака, темная материя, аккрецирующая на компактных объектах) и природу темной материи. энергия и возможные модификации общей теории относительности в космологических масштабах. Используя чувствительность ET и полосу частот, вся популяция звездных черных дыр и черных дыр средней массы будет доступна на протяжении всей истории Вселенной, что позволит понять их происхождение (звездное или первичное), эволюцию и демографию. ET будет наблюдать инспиральную фазу нейтронной звезды и начало приливных эффектов с высоким отношением сигнал/шум, что обеспечит беспрецедентное понимание внутренней структуры нейтронных звезд и исследование фундаментальных свойств материи в совершенно неисследованном режиме (КХД на сверхвысоких частотах). высокие плотности и возможные экзотические состояния материи). Превосходная чувствительность, простирающаяся до килогерцовых частот, также позволит нам исследовать детали фазы слияния и после слияния. ET будет работать вместе с новым инновационным поколением электромагнитных обсерваторий, охватывающих диапазон от радио до гамма-излучения (например, Square Kilometre Array, обсерватория Веры Рубин, E-ELT, Athena, CTA).

Планиируется начало строительства ET в 2026 году с целью начать наблюдения в 2035 году. В настоящее время исследуются два возможных участка: один на Сардинии и один в Европейском регионе Маас-Рейн. В настоящее время проводятся исследования по характеристикам для выбора площадки в 2024 году. При оценке площадок необходимо учитывать осуществимость строительства и прогнозировать влияние местной окружающей среды на чувствительность и работу детектора. Сообщество гравитационных волн в США в настоящее время работает над собственной концепцией детектора третьего поколения Cosmic Explorer (CE) для будущей глобальной сети детекторов с телескопом Эйнштейна.