L’observatori de nova generació Einstein Telescope, proposat com a potencial infraestructura del futur

La proposta per incloure el projecte en l'actualització de 2021 del full de ruta del Fòrum Estratègic Europeu per a Infraestructures d'Investigació (ESFRI) ha estat signada per 40 institucions europees, vuit d'elles espanyoles.

Investigadors espanyols han contribuït de forma significativa al desenvolupament del programa de física del projecte, així com a la preparació de l'informe del seu disseny tècnic.

L’Einstein Telescope (ET) és el projecte més ambiciós per a un futur observatori terrestre d'ones gravitacionals. El disseny conceptual d’aquest pioner observatori de tercera generació ha estat recolzat per una subvenció de la Comissió Europea. Ara, un consorci de països europeus i d'institucions de recerca i universitats ha presentat oficialment la proposta per a la realització d'aquesta infraestructura en l'actualització de 2021 del full de ruta del Fòrum Estratègic Europeu per a Infraestructures d'Investigació (ESFRI) [1].

El consorci ET reuneix unes 40 institucions de recerca i universitats de diversos països europeus, inclosos França, Alemanya, Hongria, Noruega, Suïssa i el Regne Unit. Del total d’institucions que signen la proposta, vuit són espanyoles. La iniciativa compta també amb el suport polític de Bèlgica, Polònia, Espanya i Holanda, liderats per Itàlia. L'Observatori Gravitacional Europeu (EGO) a Itàlia constitueix la seva seu de transició. 

Els sorprenents assoliments científics obtinguts per Advanced Virgo (a Europa) i Advanced LIGO (als EUA) en els darrers 5 anys van iniciar l'era de l'astronomia d'ones gravitacionals. L'aventura va començar amb la primera detecció directa d'ones gravitacionals al setembre de 2015 i va continuar a l'agost de 2017 quan els dos observatoris van observar ones gravitacionals emeses per la fusió de dues estrelles de neutrons. Simultàniament, els senyals d'aquest esdeveniment es van observar amb una varietat de telescopis electromagnètics —a la terra i a l'espai— en tot el rang de longitud d'ona observable —des d'ones de ràdio fins a raigs gamma—. Això va marcar el començament de l'era de l'astronomia multi-missatger amb ones gravitacionals.

Caption: Representació artística de l’Einstein Telescope. 
Credits: NIKHEF – Marco Kraan

La recent observació de la fusió de dos forats negres per crear un forat negre 142 vegades més massiu que el Sol —l'anomenat Forat Negre de Massa Intermèdia— va demostrar l'existència d'aquests objectes prèviament desconeguts en el nostre Univers. L’Einstein Telescope permetrà als científics detectar qualsevol fusió de dos forats negres de massa intermèdia en tot l'Univers i contribuir així a la comprensió de la seva formació i evolució. Això ens proporcionarà informació completament nova sobre l'Univers Fosc i aclarirà els rols de l'energia fosca i la matèria fosca en l'estructura del cosmos. ET explorarà la física dels forats negres i detectarà milers de fusions d'estrelles de neutrons millorant la nostra comprensió del comportament de la matèria en condicions tan extremes de densitat i pressió. A més, tindrem l'oportunitat d'explorar la física nuclear que controla les explosions de supernoves de les estrelles.

Aquests desafiaments científics necessiten un nou observatori capaç d'observar ones gravitacionals amb una sensibilitat de, com a mínim, un ordre de magnitud millor que els detectors actuals (l'anomenada segona generació). L’Einstein Telescope s'ubicarà en una nova infraestructura i aplicarà tecnologies que milloraran dràsticament les actuals. Actualment s'estan avaluant dos llocs per a la realització de la infraestructura ET: Euregio Meuse-Rhine, a les fronteres de Bèlgica, Alemanya i els Països Baixos, i Sardenya, Itàlia. S'espera que el segueixi un projecte complementari als EUA, Cosmic Explorer.

L’Einstein Telescope ha despertat un gran interès en la comunitat científica espanyola implicada en ones gravitacionals, que inclou a tots els centres que actualment participen en programes terrestres (LIGO / Virgo / KAGRA) i espacials (LISA). Investigadors espanyols han contribuït de forma significativa al desenvolupament del programa de física d'ET, així com a la preparació de l'informe del seu disseny tècnic. A més, motivats pel desenvolupament de noves tecnologies i els potencials retorns significatius per a la indústria espanyola, també es va brindar un suport explícit per part d'institucions de recerca, incloses algunes "Infraestructures Científiques i Tècniques Singulars" (ICTS). En total, fins a 23 institucions espanyoles van recolzar la iniciativa ESFRI [3].

Notes

[1] El Fòrum Estratègic Europeu per a Infraestructures d'Investigació (ESFRI) es el programa que descriu les principals infraestructures d’investigació futures a Europa. 

[2] Relació de les Institucions espanyoles signants de la proposta ET ESFRI: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Instituto de Estructura de la Materia (IEM), Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC), Universitat de les Illes Balears (UIB) i Universitat de València (UV). 

[3] Relació d’institucions espanyoles que van donar suport originalment a la candidatura ET ESFRI:  Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC), Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), ALBA Synchrotron, Barcelona Supercomputing Center (BSC), Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC), Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Instituto de Estructura de la Materia (IEM), Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), Instituto de Física Corpuscular (IFIC-CSIC), Instituto de Física Teórica (IFT-CSIC), Port d’informació Científica (PIC), RedIris, Universidad de Alicante (UA), Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Universitat de les Illes Balears (UIB), Universidad de Cádiz (UC), Universidad de Murcia (UMU), Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Universidad de Salamanca (USAL), Universidad de Santiago de Compostela (USC) i Universitat de València (UV). La iniciativa fou també recolzada per la Sociedad Española de Relatividad y Gravitación (SEGRE). 

Enllaços

– IEEC
– ICE
– ICCUB
– ESFRI
– Einstein Telescope
 
Més informació

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.
   
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Imatge

PR_Image1.jpg
Caption: Representació artística d’una ona gravitacional. 
Credits: JPL- Caltech

PR_Image3.jpg
Caption: Recreació de la infraestructura de l’Einstein Telescope. 
Credits: NIKHEF – Marco Kraan

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner Pizà
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)
Barcelona, Espanya
Carlos F. Sopuerta 
Correu electrònic: sopuerta@ice.csic.es 

Institut de Ciències del Cosmos (ICC-UB)
Barcelona, Espanya
Jordi Portell i de Mora
Correu electrònic: jportell@fqa.ub.edu 

Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)
Barcelona, Espanya
Miembro del Comité Directivo del Einstein Telescope
Mario Martínez
Correu electrònic: mmp@ifae.es