Dowodzenie słuszności teorii Einsteina o czasoprzestrzeni
Ogłoszona blisko sto lat temu przez Einsteina ogólna teoria względności opisuje wpływ masy na czasoprzestrzeń. Fluktuacje w strukturze czasoprzestrzeni Wszechświata wynikające z oddziaływań grawitacyjnych są nazywane falami grawitacyjnymi. Zakrzywienia te rozchodzą się jak fale koliste od miejsca ich powstawania, za które uważa się gwałtowne zjawiska w niektórych układach gwiazd podwójnych, na przykład kolizje dwóch czarnych dziur. Choć fale grawitacyjne są zjawiskami rzadkimi i słabymi (o niskiej amplitudzie), badania nad nimi powinny dać cenny wgląd w istotę Wszechświata. Pomimo odnotowania ich pośredniego oddziaływania na inne układy planetarne, fal grawitacyjnych nigdy dotąd nie wykryto bezpośrednio, przez co można je określić mianem Świętego Graala nauki. Naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt ET ("Einstein gravitational-wave telescope") w celu opracowania koncepcji projektowych detektora trzeciej generacji o czułości ponad 10-krotnie przekraczającej możliwości najnowszych urządzeń drugiej generacji. Prace obejmowały również stworzenie niezbędnej infrastruktury do minimalizacji zakłóceń — same detektory mogą z biegiem lat być modernizowane i wymieniane, ale infrastruktura musi zawsze zapewnić ich skuteczną integrację. Ulepszenie konstrukcji i zwiększenie czułości detektorów wymagało rozwiązania problemów z szumami, szczególnie na niskich częstotliwościach. Detektory drugiej generacji były podatne na szum sejsmiczny, szum newtonowski (szum wytwarzany przez gradient grawitacji lub lokalne fluktuacje pola grawitacyjnego Ziemi) oraz szum termiczny związany z samą instalacją detektora. Aby ograniczyć szum sejsmiczny i zwiększyć czułość na niskich częstotliwościach, projekt obserwatorium przewiduje umieszczenie detektora w obiekcie podziemnym. Infrastruktura obejmie również instalacje kriogeniczne do chłodzenia luster i minimalizacji wibracji termicznych mas testowych. Dla oceny wykonalności finansowej projektu sporządzono orientacyjną analizę kosztów. Projekt ET zapowiada nową erę detektorów fal grawitacyjnych, które pozwolą wykrywać te nieuchwytne fale w kilka miesięcy po zarejestrowaniu danych, a tym samym przyczyniać się do zgłębiania tajemnic kosmosu. Inicjatywa ET może istotnie zmienić naszą wiedzę na temat Wszechświata, od narodzin i śmierci gwiazd po istotę ciemnej materii.
