Laserinterferometrie und Gravitationswellen-Astronomie
Diese Abteilung widmet sich der direkten Messung von Gravitationswellen und der Entwicklung der Gravitationswellen-Astronomie. Dies umfasst die Entwicklung und den Betrieb großer Detektoren auf der Erde und im Weltall, sowie ein breites Spektrum unterstützender Laborexperimente in Quantenoptik und Laserphysik.
Nach jahrzehntelanger Forschung ist die Gravitationswellenforschung endlich am Ziel: Die heutigen Observatorien haben die für eine direkte Messung von Gravitationswellen erforderliche Empfindlichkeit erreicht. Bislang fast 100 nachgewiesene Signale und ganz neue Erkenntnisse über unser Universum sind Zeugen dieses Erfolgs. An dieser Entwicklung sind die Forschende der Abteilung „Laserinterferometrie und Gravitationswellen-Astronomie“ weltweit federführend an Entwicklung und Betrieb großer Detektoren auf der Erde und im Weltall beteiligt.
Interferometrie auf der Erde
Sie betreiben zusammen mit britischen Kolleg:innen den Gravitationswellendetektor GEO600 und entwickeln dabei neue Spitzentechnologien. Viele dieser am AEI entwickelten Methoden – wie die zentralen Lasersysteme der Detektoren – kommen weltweit an allen großen Gravitationswellenobservatorien zum Einsatz. Die Institute leisten in der internationalen Kollaboration entscheidende Beiträge für die Technologie zukünftiger Detektoren. Auch bei der Entwicklung des „Einstein-Teleskops“, dem Gravitationswellen-Detektor der dritten Generation in Europa, ist das AEI maßgeblich beteiligt.
Interferometrie im Weltraum
Das spektakulärste Projekt zur Gravitationswellenbeobachtung ist sicherlich die „Laser Interferometer Space Antenna“ (LISA) – ein Weltraum-Observatorium der europäischen Raumfahrtagentur ESA, das in den 2030ern starten soll. Das Institut ist die weltweit führende Forschungseinrichtung bei der Entwicklung des Projekts, das zwischen drei Satelliten Laserarme von Millionen Kilometern Länge aufspannen soll. Damit wird LISA empfindlich genug sein, um Gravitationswellensignale aus dem gesamten Universum zu hören. LISA Pathfinder, eine Testmission der ESA mit AEI-Beteiligung für LISA, zeigte die Funktionsfähigkeit von zentralen LISA-Technologien. Zur Gravimetrie-Mission GRACE Follow-On steuert das AEI ein Laserinterferometer bei und macht so Gravitationswellen-Technologie aus der Grundlagenforschung schon heute für die Klimaforschung nutzbar.
