zwaartekrachtsgolven gemeten

gouwepeer

Admin
Medewerker
Administrator
Moderator
Forum lid
Voor het eerst in de geschiedenis zijn wetenschappers erin geslaagd om zwaartekrachtsgolven te detecteren - minieme rimpelingen in de ruimtetijd die vrijwel exact 100 jaar geleden al voorspeld werden door Albert Einstein. De ontdekking (waarover al maandenlang geruchten de ronde deden) is vandaag gepresenteerd op twee persconferenties, in Washington (Verenigde Staten) en in Cascina (bij Pisa, Italië). Algemeen wordt de ontdekking van zwaartekrachtsgolven beschouwd als een van de grootste wetenschappelijke doorbraken sinds decennia.

De gemeten zwaartekrachtsgolven zijn afkomstig van twee relatief zware zwarte gaten die in een steeds kleiner wordende baan om elkaar heen wentelden en uiteindelijk zijn versmolten tot één groter zwart gat. Dat alles speelde zich af op zo'n 1,5 miljard lichtjaar afstand van de aarde. Uit de metingen kon veel informatie worden afgeleid over de versmelting. Zo is gebleken dat de zwarte gaten 30 resp. 35 maal zo zwaar waren als de zon (verrassend genoeg zwaarder dan de stellaire zwarte gaten die tot nu toe op indirecte wijze in ons eigen Melkwegstelsel zijn ontdekt), dat ze vlak voor de versmelting maar liefst 75 maal per seconde om elkaar heen draaiden, en dat het resulterende versmolten zwarte gat een massa heeft van 62 zonsmassa's - in totaal is maar liefst drie maal de massa van de zon via Einsteins formule E = mc2 omgezet in energie, die volledig in de vorm van zwaartekrachtsgolven is uitgestraald. Het hele proces nam niet langer dan 0,2 seconden in beslag; in die periode is drieduizend maal zo veel energie vrijgekomen als de zon gedurende zijn hele leven genereert.

De zwaartekrachtsgolf (GW150914 geheten, naar de datum waarop hij werd geregistreerd, 14 september 2015) is vrijwel gelijktijdig waargenomen door de twee detectoren van het LIGO-observatorium in de Verenigde Staten (Laser Interferometry Gravitational-wave Observatory), in Livingston (Louisiana) en Hanford (Washington). Dat gebeurde helemaal aan het begin van een gezamenlijke meetcampagne, nadat LIGO gedurende een paar jaar voor ca. 220 miljoen dollar een ingrijpende upgrade had gekregen, waarmee de detectoren enorm veel gevoeliger waren geworden.

LIGO meet zwaartekrachtsgolven door de onwaarschijnlijk kleine variaties te detecteren in de reistijd van laserstralen die honderden malen heen en weer gekaatst worden in kilometerslange vacuümtunnels. Een vergelijkbare laser-interferometer, Virgo geheten, staat in Cascina in Italië en ondergaat momenteel een upgrade naar een hogere gevoeligheid, waarbij Nederlandse natuurkundigen van het Amsterdamse Nikhef-instituut nauw zijn betrokken. Later dit jaar kunnen de twee LIGO-detectoren met Virgo gaan samenwerken, en zal het mogelijk zijn om de herkomstrichting van geregistreerde zwaartekrachtsgolven veel nauwkeuriger vast te stellen. (Govert Shilling, allesoversterrenkunde.nl)
 
Bovenaan