Stabileres Laserlicht für Gravitationswellen-Detektoren der nächsten Generation

Wissenschaftlerin am AEI Hannover erhält internationale Auszeichnung für Doktorarbeit

Dr. Marina Trad Nery, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Albert-Einstein-Institut (AEI) in Hannover, wird für ihre Doktorarbeit „Laser Power Stabilization via Radiation Pressure“ mit dem GWIC-Braccini Thesis Prize 2020 ausgezeichnet. Mit diesem Preis würdigt das Gravitational Wave International Committee (GWIC) die Bedeutung ihrer Arbeit für das Feld der Forschung zu Gravitationswellen und deren Nachweis. Der Preis wird auf der Online-Amaldi-14-Tagung am 22. Juli 2021 verliehen, wo Trad Nery ihre Forschung präsentieren wird.

Verbesserte Laser als Herzstück zukünftiger Detektoren

Gravitationswellen-Detektoren sind auf Laserquellen hoher Leistung angewiesen. Deren Licht muss von möglichst hoher und konstanter Qualität sein. Dies gilt für alle Laserparameter und insbesondere für die Helligkeit, also die Laserleistung.

In ihrer Doktorarbeit entwickelte Marina Trad Nery ein neuartiges Verfahren, um winzige Schwankungen der Helligkeit des Laser (der Laserleistung) im Herzen der Detektoren zu erfassen, zu korrigieren und zu stabilisieren. Die neue Methode kann in zukünftigen Generationen irdischer Gravitationswellen-Detektoren wie dem Einstein-Teleskop oder dem Cosmic Explorer eingesetzt werden.

„Ich fühle mich geehrt und bin sehr glücklich, diesen Preis zu erhalten“, sagt Marina Trad Nery, wissenschaftliche Mitarbeiterin am AEI Hannover. „In meiner Doktorarbeit habe ich gezeigt, wie die Leistungsschwankungen von Lasern für Gravitationswellen-Detektoren erfasst werden können. Dazu nutzt man die Kraft, die ihre Photonen auf einen mikroskopischen mechanischen Oszillator ausüben. Die Position dieses mechanischen Gerätes, die von den Leistungsschwankungen bestimmt wird, lässt sich mit einem zusätzlichen Laserinterferometer auslesen, ohne den zu stabilisierenden Laser zu beeinflussen.“

Trad Nery zeigte in einem Grundsatz-Experiment am AEI Hannover, dass ihre neuartige Methode funktioniert. Der Mikro-Oszillator für dieses Experiment wurde im Rahmen einer Kollaboration von der Louisiana State University zur Verfügung gestellt.

Die Preisträgerin

Marina Trad Nery stammt aus Brasilien und hat dort an der Landesuniversität von Campinas Physik studiert. Für ihre Doktorarbeit kam sie Anfang 2015 mit einem Stipendium im Rahmen des Marie Curie International Training Network „GraWiToN“ an das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und die Leibniz Universität Hannover. Sie wurde im Jahr 2020 mit dem Preis der Leibniz Universitätsgesellschaft e. V. für herausragende wissenschaftliche Leistungen und soziales und hochschulinternes Engagement ausgezeichnet. Zudem verbrachte sie einige Monate am Gravitationswellen-Detektor Virgo in Italien und arbeitete dort an Verbesserungen des Instruments zwischen zwei Beobachtungsläufen. Seit Oktober 2020 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Gruppe „Advanced Light Sources“ im Exzellenzcluster „Quantum Frontiers“.

Der GWIC-Braccini Thesis Preis

Das Gravitational Wave International Committee (GWIC) und die „Friends of Stefano Braccini“ vergeben jährlich einen Preis für herausragende Doktorarbeiten auf dem Gebiet der Gravitationswellen, den GWIC-Braccini Thesis Prize. Die Preisträger:innen werden nach Originalität und Kreativität der Arbeit, ihrer Bedeutung für das Gebiet der Gravitationswellen und den Gravitationswellennachweis sowie der Klarheit der Präsentation ausgewählt. Gewinner:innen erhalten eine Urkunde und ein Preisgeld von 1.000 US-Dollar. Die Dissertation von Trad Nery wurde aus 17 Nominierungen für den Preis ausgewählt.