Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
Zwaartekrachtsgolven

Een sterk verbeterde zwaartekrachtsgolfdetector is uit de startblokken geschoten.

Sinds afgelopen vrijdag is de Amerikaanse Advanced LIGO-detector aan het speuren naar zwaartekrachtsgolven. Honderd jaar geleden werden ze voorspeld, maar nog nooit zijn ze direct gedetecteerd. Tot nu toe bleken de golven te zwak voor alle aardse detectoren die ernaar zochten.

Advanced LIGO is een verbeterde versie van de LIGO-detector die tussen 2000 en 2010 zonder succes naar dezelfde golven speurde. De vernieuwde detector is is tienmaal zo gevoelig als zijn voorloper. Als de berekeningen van de natuur- en sterrenkundigen kloppen, dan moet die gevoeligheid groot genoeg zijn om de minuscule golven op heterdaad te betrappen.

De detector gebruikt twee lasers om de afstand tussen twee spiegeltjes te meten. Wanneer een zwaartekrachtsgolf door de opstelling suist, verandert de afstand tussen de spiegeltjes minuscuul. Advanced LIGO kan een onvoorstelbaar kleine verschuiving tussen de spiegeltjes meten: een afstand zo klein als een tienduizendste van de diameter van een proton, een van de bouwstenen van een atoomkern.

Zwaartekrachtsgolven zijn golven in het weefsel van ruimte en tijd, wat natuurkundigen ook wel de ruimtetijd noemen. Dat er zulke golven moeten bestaan, volgt uit Einsteins algemene relativiteitstheorie. Volgens deze theorie is zwaartekracht een eigenschap van de ruimtetijd zelf en niet langer een mysterieuze werking op afstand tussen twee massa’s, zoals Isaac Newton had aangenomen.

Net zoals een zware bal een trampolinezeil indeukt, zo deukt een ster of een planeet de ruimtetijd in. Zwaartekrachtsgolven ontstaan bij heftige kosmische gebeurtenissen, zoals het versmelten van twee zwarte gaten of neutronensterren, of bij de explosie van een reuzenster. Dan gaan er golven lopen door het kosmische trampolinezeil van de ruimtetijd.

Advanced LIGO is net op tijd opgestart om de honderdste verjaardag mee te mogen vieren van de theorie die het experiment inspireerde. Op 25 november 1915 stuurde Albert Einstein namelijk zijn algemene relativiteitstheorie ter publicatie naar de Sitzungsberichte van de Preussische Akademie der Wissenschaften.

Dat heugelijke feit gaat wereldwijd gevierd worden. Een groot deel van de 20e- en 21e-eeuwse kosmologie steunt immers op de algemene relativiteitstheorie, van de verklaring van de roodverschuiving van sterrenlicht tot het bestaan van zwarte gaten, en van sterren die als zwaartekrachtlenzen werken tot het uitdijende heelal. Zwaartekrachtsgolven horen ook in deze lijst thuis.

Naast Advanced LIGO begint dit najaar ook zijn Europese evenknie VIRGO in Italië aan dezelfde speurtocht. De twee experimenten werken nauw samen. Ook VIRGO heeft een update gekregen, waaraan Nederlandse onderzoekers en technici van het NIKHEF-instituut in Amsterdam trouwens een belangrijke bijdrage hebben geleverd.

Ga voor meer informatie naar de sites van Advanced LIGO en VIRGO.

Afbeelding hieronder: de 'site' van Advanced LIGO-site in Washington State.

Advanced LIGO

Ontdek meer in de special