Wetenschappers gaan ondergronds met Einstein

De laseropstelling, 300 meter onder de oppervlakte, vormt een gelijkzijdige driehoek met zijden van 10 km. In elke arm kaatsen 2 laserbundels heen en weer. (vergrote weergave)

De laseropstelling, 300 meter onder de oppervlakte, vormt een gelijkzijdige driehoek met zijden van 10 km. In elke arm kaatsen 2 laserbundels heen en weer.

(19-07-2019) Een consortium van Belgische, Duitse en Nederlandse universiteiten en onderzoeksinstellingen plant een hightech observatorium voor zwaartekrachtgolven.

Als het van een consortium van Belgische, Duitse en Nederlandse universiteiten en onderzoeksinstellingen afhangt, wordt er de komende jaren in Nederlands-Limburg, twee- tot driehonderd meter onder de aardkorst, ijverig gebouwd aan de Einstein Telescope. Met dat prestigieuze internationale project willen wetenschappers zwaartekrachtgolven gaan monitoren, en daar heeft ook de industrie baat bij.

In het begin van de twintigste eeuw voorspelde Alfred Einstein in zijn relativiteitstheorie het bestaan van zwaartekrachtgolven, fluctuaties in de kromming van de ruimtetijd. In 2015 werden die zwaartekrachtgolven voor het eerst waargenomen. Het leverde de drie betrokken wetenschappers twee jaar later de Nobelprijs voor natuurkunde op. Zwaartekrachtgolven staan sindsdien volop in de belangstelling. Het leidde zelfs tot een nieuw wetenschappelijk onderzoeksgebied: de zwaartekracht-astronomie.

“Om die zwaartekrachtgolven te monitoren maken we gebruik van telescopen”, vertelt Nick van Remortel, professor fysica op de Universiteit Antwerpen. “Om naar de sterren te kijken, staan die telescopen best op zo afgelegen mogelijke locaties. Niet zo voor de telescopen om zwaartekrachtgolven te bestuderen. Daarvoor hebben we specifieke infrastructuur met hoogtechnologische lasers nodig, met ondergrondse tunnels die zelfs in dichtbevolkte gebieden kunnen gerealiseerd worden. Dat ondergrondse is belangrijk om natuurlijke en door de mens veroorzaakte trillingen te onderdrukken.”

ETpathfinder komt er aan

Een Belgisch-Duits-Nederlands consortium heeft concrete plannen om in de Nederlands-Limburgse bodem de Einstein Telescope te realiseren. Dat project zou kaderen in de nieuwe ESFRI Roadmap (European Strategy Forum on Research Infrastructures). Als het consortium het haalt – er is ook nog een andere locatie in de running – zouden de werken aan de tien tot vijftien kilometer lange tunnels rond 2025 van start zou kunnen gaan, zodat ET in 2032 live kan gaan. In 2021 hakt Europa de knoop definitief door.

Op donderdag 18 juli werden de plannen alvast voorgesteld in het Antwerpse Havenhuis.

“Natuurlijk willen we de Einstein Telescope, een uithangbord van de nieuwe generatie grootschalige onderzoeksinfrastructuur, erg graag realiseren”, aldus van Remortel. “Maar de telescoop staat niet op zich. In de aanloop naar onze kandidatuur willen de partners reeds een hypermoderne onderzoeksfaciliteit, de ‘ETpathfinder’, bouwen in Maastricht. Die infrastructuur moet uitgroeien tot een internationaal centrum voor onderzoek naar zwaartekracht-astronomie, hogeprecisiemeettechnieken, seismische isolatie, meet-en-regelsoftware, cryogene techniek en (kwantum)optica.”

Expertise van de industrie

De ETpathfinder wordt cruciaal voor wetenschappers uit het consortium, maar ook internationale onderzoekers zullen de weg naar Maastricht vinden. De financiering gebeurt met middelen uit het Europese Interreg-programma, aangevuld met startkapitaal van de Nederlandse en Vlaamse Overheden, de betrokken provincies en universiteiten.

Van Remortel: “Er zal vooral aan fundamenteel wetenschappelijk onderzoek worden gedaan, maar wel op industriële schaal. Wij wetenschappers leggen extreme kwaliteitseisen op voor de instrumenten die we nodig hebben. De expertise vanuit de industrie is dus noodzakelijk. Zo komen we tot een kruisbestuiving tussen wetenschap en technologie enerzijds, en industrie anderzijds. Ik denk dan onder meer aan nieuwe technologieën zoals sterk gekoelde siliciumspiegels. Het hele project moet worden ondergebracht in een ‘cleanroom’, een uiterst stofvrije omgeving. Ook daar hebben we de expertise van de industrie voor nodig.”

Info

https://www.einsteintelescope.nl/

Prof. Dirk Ryckbosch
Vakgroep Fysica en Sterrenkunde (UGent)
09 264 65 43

Lees meer artikels over: