Het Amerikaanse experiment LIGO, dat eerder als eerste zwaartekrachtsgolven vond, is met verbeterde hardware aan een nieuwe zoektocht begonnen.
Het zou zomaar eens het belangrijkste stukje wetenschapsnieuws van 2016 kunnen blijken: de in februari bekendgemaakte waarneming van zwaartekrachtsgolven door het Amerikaanse LIGO. Sinds deze week speurt het experiment opnieuw naar deze door Einstein voorspelde ‘rimpelingen in de ruimte’, na een flinke upgrade.
Onvoorstelbaar klein effect
LIGO bestaat uit twee L-vormige detectors, die 3000 kilometer van elkaar zijn verwijderd. De eerste staat bij Livingston in Lousiana, de tweede bij het Hanford-complex in de staat Washington. Als een zwaartekrachtsgolf uit het heelal de aarde passeert, veranderen daardoor heel eventjes de lengtes van de 4 kilometer lange armen van beide detectors. Een onvoorstelbaar klein effectje, dat echter met allerlei technologisch kunst- en vliegwerk toch te meten is.
De detector bij Livingston heeft door de upgrade een grotere gevoeligheid gekregen, meldt LIGO. Gevolg hiervan is dat deze detector 25 procent verder het heelal in kan ‘kijken’ dan tijdens de eerste run.
Jammer genoeg lijkt het er niet op dat we daardoor komende maanden vaker een officiële ontdekking van zwaartekrachtsgolven kunnen verwachten dan vóór de upgrade. De Hanford-detector is namelijk wel verbeterd, maar niet gevoeliger gemaakt. En alleen als beide detectors kort na elkaar dezelfde zwaartekrachtsgolf meten, kun je met enige zekerheid een ontdekking claimen.
Botsende neutronenster
Praktisch gezien gaat het nog niet van een leien dakje, zo laat de Nederlandse natuurkundige Jo van den Brand weten, die momenteel in de VS in gesprek is met de LIGO-wetenschappers. “We zijn van start gegaan, maar het gaat technisch moeizaam. Maar goed, dat hoort er allemaal bij.”
Van den Brand verwacht dat er komende periode zo’n vijf koppels botsende zwarte gaten gezien gaan worden met LIGO. “Ook is de kans toegenomen dat er een neutronenster bij een van deze botsingen betrokken is”, vervolgt hij. En dat is extra interessant, want zo’n botsing is mogelijk ook met een gewone telescoop te zien. Dan kun je dus hetzelfde verschijnsel op twee radicaal verschillende manieren waarnemen.
“Persoonlijk vind ik het spannend om te leren hoe de verdeling van zwarte gaten eruit ziet”, vervolgt Van den Brand. “Hoe is bijvoorbeeld de verdeling van massa’s? Dat gaat ons informatie geven over hoe zulke objecten vormen. Het zou mij niet verbazen als dat heel anders gebeurt dan nu wordt aangenomen.”
Brekende draden
En hoe zit het met de Europese zwaartekrachtgolvendetector Virgo, die dezelfde opzet heeft als de beide LIGO-detectors? Die is nog steeds niet van start gegaan. “Wel hebben we vooruitgang geboekt bij het begrijpen van de problemen die optreden bij de ophanging van de spiegels”, zegt Van den Brand. Deze spiegels hangen namelijk aan kwarts-glasdraden, die naar verloop van tijd breken. “Dat lijkt te worden veroorzaakt door minuscule stofdeeltjes in het vacuüm die botsen met die draden.”
Te hopen valt dat deze en andere problemen rond Virgo snel kunnen worden opgelost, zodat ook Europa zich kan voegen bij de jacht naar zwaartekrachtsgolven.