Die ET-Story

Ein neues Fenster ins Universum

Das Einstein-Teleskop ist ein künftiges unterirdisches Observatorium für Gravitationswellen. Das Instrument wird viel empfindlicher sein als bestehende Gravitationswellendetektoren. Daher wird das Observatorium den Wissenschaftlern erstmals ermöglichen, einen Blick in das „dunkle Zeitalter“ des Universums zu werfen.

Bis zur ersten direkten Messung von Gravitationswellen 2015 konnten Wissenschaftler das Universum nur durch die Betrachtung von Licht oder Strahlung studieren, mit Gravitationswellen hingegen können sie Schwingungen der Raumzeit selbst beobachten. Obwohl Albert Einstein die Existenz von Gravitationswellen bereits vor hundert Jahren vorhersagte, rechnete er nicht damit, dass es jemals möglich sein würde, sie nachzuweisen

Doch mit den atemberaubenden technologischen Entwicklungen des letzten Jahrhunderts gelang es mit Gravitationswellendetektoren die erforderliche Empfindlichkeit und Präzision zu erreichen. Damit begann eine neue Ära in der Erforschung des Universums, die Ära der Gravitationswellen- und Multimessenger-Astronomie, und führte zum Nobelpreis für Physik im Jahr 2017. Das Einstein-Teleskop wird in Zukunft zu vielen weiteren unvorstellbaren Entdeckungen in diesem neuen Forschungsgebiet führen.

Ein Detektor der dritten Generation

Wie die ersten beiden Generationen von GW-Detektoren basiert das Konzept des Einstein-Teleskops auf der Messung winziger Veränderungen (weit weniger als die Größe eines Atomkerns) in den Längen zweier miteinander verbundener und mehrere Kilometer langer Arme, die durch eine vorbeiziehende Gravitationswelle verursacht werden. Die Laserstrahlen in den Armen registrieren das periodische Dehnen und Stauchen als Helligkeitsänderungen auf einem zentralen Photodetektor.

Die erste Generation dieser interferometrischen Detektoren (GEO600, LIGO, Virgo und TAMA) wurde vor einigen Jahren gebaut. Sie demonstrierten erfolgreich das Funktionsprinzip und lieferten obere Messgrenzen für die Gravitationswellen-Abstrahlung verschiedener Quellen.

Die gegenwärtige Generation (Advanced LIGO und Advanced Virgo) wurde bis 2015 gebaut und hat den ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen erbracht. Bisher wurden 50 Gravitationswellen-Signale beobachtet. Diese Detektoren sind jedoch nicht empfindlich genug für sehr genaue astronomische Studien der GW-Quellen – neue Detektoranlagen sind dafür erforderlich.