ETpathfinder har åpnet i Maastricht. Dette state-of-the-art fysikklaboratoriet vil tjene som et testområde for teknologiutvikling for fremtidige gravitasjonsbølgedetektorer.
Gravitasjonsbølger lærer oss mer om universet. Hva skjedde for eksempel rett etter Big Bang? Gravitasjonsbølger skapes når to himmellegemer, som svarte hull eller nøytronstjerner, kolliderer. Denne naturkatastrofen forårsaker en krusning i rom-tid. Effekten er imidlertid så liten at den først ble målt for første gang i 2015. Det tok omtrent 100 år før teknologien var avansert nok til å oppdage gravitasjonsbølger, noe Albert Einstein spådde allerede i 1916.
Bygg ETpathfinder
ETpathfinder bygges for tiden ved University of Maastricht. Universitetet i Sør-Limburg er sammen med det nederlandske instituttet for fysikk Nikhef drivkraften bak prosjektet. Kunnskapsinstitusjoner fra hele Europa deltar også. Professor Stefan Hild, ETpathfinder-prosjektleder: «Vi startet ETpathfinder med 15 partnere fra Nederland, Belgia og Tyskland. Nå bidrar også universiteter og forskningsinstitutter fra Frankrike, Storbritannia og Spania. Det er flott å se all denne internasjonale erfaringen samlet her i våre anlegg.»
forsøkshage
Med ETpathfinder ser fysikere på fremtiden. En ny europeisk gravitasjonsbølgedetektor skal være klar rundt år 2035: Einstein-teleskopet. Einstein-teleskopet krever en investering på omtrent to milliarder euro. Teleskopet vil være omtrent ti ganger mer følsomt enn nåværende måleoppsett. Dette bør føre til hundretusener eller til og med millioner av gravitasjonsbølgeobservasjoner hvert år. En så stor økning i følsomhet kan imidlertid ikke oppnås med eksisterende teknologi.
Utvikle
Derfor vil de nødvendige teknologiene og teknikkene først bli utviklet og testet med ETpathfinder. Dette viser for eksempel til nye kjøleteknikker, speilbelegg og lasere, som utvikles av samarbeidende kunnskapsinstitusjoner og høyteknologiske bedrifter. Disse innovasjonene forventes også å finne andre anvendelser i bransjen.
Fasiliteter
Selve anlegget vil bestå av et stort støvfritt rom med stabil temperatur – et rent rom. Det vil være mulig å installere ulike former for laserinterferometre der i løpet av de neste tjue til tretti årene. Dette er en teknikk for å måle gravitasjonsbølger. Samlingene består av flere tårn, som inneholder all slags utstyr, og «armer» av vakuumrør på tjue meter lange. Dette er ikke nok til å måle gravitasjonsbølger, men det er nok til å utvikle og teste alle slags teknologier og deres interaksjon.
Teleskop med blenderåpning
Universitetet i Twente (UT) deltar også i prosjektet. Han har nå også en delvis kopi på campus – et måletårn i målestokk. Denne skalamodellen brukes til forskning på vibrasjonsfrie kjøleteknikker.
(teksten fortsetter under bildet)
ufattelige proporsjoner
Teleskopet er i form av en likesidet trekant, hvis sider er ti kilometer lange rør, 250 meter under jorden. I hjørnene er det måletårn som sender ut og reflekterer laserstråler. Selv den minste krusningen, forårsaket av en gravitasjonsbølge, påvirker laserstrålen.Presisjonsspeil som reflekterer laserlys kjøles ned til nær absolutt null. Utfordringen er å bruke en kjøleteknikk som ikke forårsaker vibrasjoner alene. Og det er her erfaringen fra Energy, Materials and Systems-gruppen, en del av MESA + Institute of the UT, kommer inn i bildet: sammenlignbare ekstreme krav som er brukt i et prosjekt for European Space Agency, som gruppen har utført forskning på.
Skalamodellteleskop i høytrykkslaboratorium
Derfor er det plassert en skalamodell av et av vakuummåletårnene på UT-campus i høytrykkslaboratoriet. Den er omtrent tre meter i diameter og 2,5 meter høy. Den siste underjordiske versjonen skal være minst tjue meter høy for å kunne henge speilene uten vibrasjoner.
Holland og Einsteins teleskop
Det er ikke tilfeldig at ETpathfinder dukker opp i Maastricht. Grenseområdet, ved siden av den italienske øya Sardinia, er en lovende byggeplass for dagens Einstein-teleskop. I tillegg til tilstedeværelsen av ETpathfinder, skårer Sør-Limburg høyt blant annet på grunn av den spesielle sammensetningen av jorda, som demper forstyrrende vibrasjoner i undergrunnen. På bakken er det også relativt stille. For eksempel er det få jernbanelinjer og vindturbiner i området. Samtidig byr området på gode fasiliteter og regionen huser mange kunnskapsinstitusjoner og teknologibedrifter.
Statue: Nikhef / Thijs Balder
Kilder: melding fra University of Twente og felles pressemelding fra University of Maastricht og Nikhef
«Gamer. Faller mye ned. Ivrig baconfan. Webaholic. Ølgørd. Tenker. Musikkutøver.»