Einsteinův teleskop (Einstein Telescope, ET) je evropský vědecký projekt mimořádného rozsahu, jehož cílem je vybudovat detektor gravitačních vln nové generace, který umožní zaznamenat drobounké deformace samotného prostoročasu s dosud nevídanou citlivostí. Přístroj ukrytý hluboko pod zemí by měl zachytit až tisíckrát více kosmických srážek černých děr a neutronových hvězd než dnešní observatoře a sledovat jejich vývoj napříč historií vesmíru. Vědcům tak nová pozorování mohou pomoci vysvětlit průběhu vzniku galaxií anebo objasnit některé aspekty raného vývoje vesmíru krátce po velkém třesku.
„Einsteinův teleskop je pro mě osobně nejdůležitějším budoucím evropským vědeckým projektem. Díky tomuto jedinečnému zařízení poprvé zaznamenáme gravitační vlny, které k nám přiletěly přes celý pozorovatelný vesmír a zachycují dobu, kdy byl vesmír ještě velmi mladý,“ říká ředitel Fyzikálního ústavu AV ČR Michael Prouza, který je zároveň vedoucím jediné české výzkumné skupiny, která je oficiálním členem vědecké kolaborace Einsteinova teleskopu, a zodpovědným řešitelem navržené velké výzkumné infrastruktury pro experimentální detekci gravitačních vln v ČR.
Stavba projektu začne nejspíše v roce 2030, v roce 2035 by pak měl být spuštěn výzkumný provoz. Aktuální rozpočet realizace Einsteinova teleskopu je 2,5 miliardy euro. Polovina peněz je potřeba na výstavbu tunelů, druhá polovina jsou náklady na výrobu detekčního zařízení, laserového interferometru.
Projekt Einsteinova teleskopu a technologické výzvy, které je třeba vyřešit, popsali v pondělí v Praze přední evropští vědci v oblasti výzkumu gravitačních vln:
- Základní informace o projektu uvedl Michele Punturo, italský experimentální fyzik specializující se na vývoj nové generace detektorů gravitačních vln a mluvčí vědecké kolaborace Einsteinova teleskopu.
- Belgický teoretický fyzik Archisman Ghosh spolu s italskou astrofyzičkou Maricou Branchesi představili vědecké cíle projektu a jaké nové informace se díky němu budeme moci dozvědět.
- Italský fyzik Luca Naticchioni je jedním z vedoucích části kolaborace zodpovědné za návrh detektoru a jeho technologického řešení.
- Francouzský experimentální fyzik Patrice Verdier se podílí na vývoji výpočetních technologií pro laserové interferometry. Představil mimořádné nároky projektu na výpočetní kapacity a vysvětlil procesy nutné ke zpracování signálů.
V tuto chvíli ještě není jasné, kde bude Einsteinův teleskop vybudován a jaká bude jeho prostorová konfigurace. Zvažuje se buď tvar rovnostranného trojúhelníku s délkou ramen 10 kilometrů na jednom z kandidátských míst, anebo dva interferometry ve tvaru písmene „L“ s délkou ramen 15 kilometrů na dvou různých lokacích. Předběžně se zdá, že citlivější a efektivnější, ale zároveň nákladnější by byla realizace dvou „L“.
Oficiální přihlášku podala tři kandidátská místa, která během semináře prezentovali špičkoví vědci z dané země. Nejbližší České republice by z geografického hlediska bylo jeho umístění v Horní Lužici, dalším kandidátem je bývalá těžební lokalita na severu Sardinie a třetím euroregion Máza – Rýn, v oblasti trojmezí Nizozemska, Belgie a Německa. Rozhodnutí o místě i konfiguraci detektoru by mělo padnout ještě letos. Výstavba takto rozsáhlé vědecké infrastruktury znamená velmi významné investice do vybrané lokality, ale i budoucí pracovní místa. Proto vedle vědců a vědkyň výběr zajímá i politické reprezentace všech uvažovaných zemí i konkrétních regionů.
Do projektu je kromě zemí, které se ucházejí o to, aby se staly lokalitou výstavby, zapojeno celkem 31 zemí z celého světa. Česká republika se na projektu podílí jako vědecký partner prostřednictvím Fyzikálního ústavu AV ČR, dalších tří ústavů AV ČR a čtyř univerzit (UK, ČVUT, MUNI a SLU). Česká republika nyní zvažuje též zastoupení v boardu zástupců vlád, který bude rozhodovat jak o umístění, tak o klíčových otázkách při realizaci projektu.
O konkrétních příspěvcích jednotlivých zemí se zatím jedná, ale Fyzikální ústav AV ČR a další partneři z ČR nabízejí experty na analýzu dat a simulace, na kontrolní systémy detektoru a jejich ovládání. Očekává se i velmi významný příspěvek ČR ke konstrukci samotného detektoru. Vědecká kolaborace tak již projevila eminentní zájem například o Faradayovy izolátory pro vysokovýkonové lasery, které jako jedna z mála institucí na světě umí vyrobit laserové centrum HiLASE, součást Fyzikálního ústavu AV ČR, či o jedinečné optické elementy, které dokáží vyrobit ve Společné laboratoři optiky v Olomouci, která je společným pracovištěm Fyzikálního ústavu AV ČR a Univerzity Palackého v Olomouci.
Foto: Tomáš Belloň
