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Empfindlicher durch Quetschlicht
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
astronews.com
26. Januar 2018
Ab dem Herbst soll mit den beiden LIGO-Detektoren in den USA
und dem Virgo-Detektor in Italien wieder nach Gravitationswellen
gefahndet werden. Dazu laufen derzeit die Vorbereitungen. Am Virgo-Detektor
wurde nun eine in Hannover entwickelte Quetschlichtquelle installiert, durch die
die Empfindlichkeit von Virgo deutlich erhöht werden wird.
Die AEI-Forscher Harald Lück, Moritz Mehmet
und Henning Vahlbruch installieren gemeinsam mit
Kolleginnen und Kollegen von Virgo die in
Hannover entwickelte Quetschlichtquelle in einem
Reinraum am Gravitationswellen-Detektor Virgo.
Bild: H. Lück/B. Knispel/Max-Planck-Institut
für Gravitationsphysik [Großansicht] |
Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
(Albert-Einstein-Institut; AEI) Hannover und des Instituts für
Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover hat für den
Gravitationswellen-Detektor Virgo nahe Pisa eine sogenannte
Quetschlichtquelle entwickelt. Nun lieferte das Team aus Hannover den Aufbau
dorthin, nahmen ihn in Betrieb und übergaben ihn an die Kolleginnen und
Kollegen. Damit soll Virgo ab Herbst 2018 gemeinsam mit dem weltweiten
Netzwerk der Gravitationswellen-Detektoren empfindlicher nach Einsteins
Gravitationswellen lauschen als jemals zuvor.
"Beim deutsch-britischen Gravitationswellen-Detektor GEO600 nahe Hannover
kommt seit 2010 eine Quetschlichtquelle routinemäßig zum Einsatz. Sie hat das
von GEO600 belauschte Universum bis zu viermal vergrößert", erläutert Prof. Dr.
Karsten Danzmann, Direktor am AEI Hannover und Direktor des Instituts für
Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover. "Die Entwicklung und
Perfektion dieser Spitzentechnologie ist ein weiteres erfolgreiches Kapitel in
der Geschichte von GEO600 als Ideenschmiede der weltweiten
Gravitationswellen-Forschungsgemeinschaft."
Die beiden US-amerikanischen LIGO-Instrumente und der Virgo-Detektor
in der Toskana werden derzeit in Vorbereitung auf den nächsten gemeinsamen
Beobachtungslauf "O3", der im Herbst 2018 beginnen soll, weiter ausgebaut und
verbessert. Mit O3 soll die kürzlich begonnene Gravitationswellen-Astronomie
durchstarten: Die weltweite Forschergemeinschaft erwartet eine Vielzahl weiterer
Gravitationswellensignale von verschmelzenden Schwarzen Löchern und erneute
Nachweise verschmelzender Neutronensterne.
Virgo erhielt dafür nun eine wertvolle Ergänzung aus Hannover: Eine
sogenannte Quetschlichtquelle soll die Empfindlichkeit von Virgo mit
dem Beginn von O3 deutlich verbessern. Der maßgeschneiderte Aufbau ist eine
Dauerleihgabe des AEI an Virgo und hat einen Wert von rund 400.000
Euro.
In allen interferometrischen Gravitationswellen-Detektoren (LIGO, Virgo und
GEO600) ist die Empfindlichkeit für die Kräuselungen der Raumzeit, die von
kosmischen Großereignissen zeugen, von quantenmechanischen Effekten grundlegend
begrenzt. Diese rufen ein Hintergrundrauschen hervor, welches das mittels
Laserlicht zu messende Gravitationswellensignal überlagert.
"Dieses Hintergrundrauschen tritt selbst bei vollkommener Dunkelheit auf und
lässt sich niemals vollkommen beseitigen. Wir können es aber so verändern – wir
nennen das dann quetschen –, dass es die Gravitationswellen-Messung weniger
stört", erläutern Dr. Henning Vahlbruch und Dr. Moritz Mehmet vom AEI Hannover,
die die Quetschtlichtquelle gebaut und am Virgo-Detektor in Betrieb
genommen haben. "Unser Aufbau erzeugt gewissermaßen eine Dunkelheit, die besser
ist als die Natur normalerweise erlaubt – mit diesem veränderten Rauschen
steigern wir die Empfindlichkeit der Detektoren."
Die Empfindlichkeit aller interferometrischen Gravitationswellen-Detektoren
lässt sich langfristig nur durch die Verwendung von ähnlichen
Quetschlichtquellen weiter steigern. Auch geplante Detektoren der dritten
Generation wie das europäische Einstein-Teleskop werden auf diese Technologie
angewiesen sein.
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