Het Amerikaanse experiment LIGO, dat het eerste directe bewijs voor zwaartekrachtgolven vond, heeft eindelijk versterking gekregen van het Europese Virgo.
Begin 2016 werd LIGO wereldnieuws, toen bekend werd gemaakt dat de twee detectoren waar het experiment uit bestaat enkele maanden daarvoor een zwaartekrachtsgolf hadden gemeten. (Lees: ‘Bestaan zwaartekrachtgolven aangetoond’.) Virgo, een vergelijkbare installatie bij het Italiaanse Pisa, had helaas geen deel aan die ontdekking. De reden: de Europeanen waren op dat moment nog druk bezig hun detector van een grote upgrade te voorzien.
Die upgrade is nu eindelijk voltooid, waardoor Virgo zich vandaag bij de zoektocht naar zwaartekrachtsgolven heeft kunnen voegen, zo meldt het Nederlandse deeltjesinstituut Nikhef. En dat is goed nieuws, want drie detectoren zien meer dan twee.
Subtiel effect
Wat is er dan zo fijn aan drie gelijktijdig metende detectoren? Allereerst is het passeren van een zwaartekrachtsgolf – een trilling in de ruimtetijd zelf, die bijvoorbeeld ontstaat wanneer twee zwarte gaten samensmelten – een heel subtiel effect. Daarom zijn de detectoren heel gevoelig. Maar dat zorgt er ook voor dat de detector veel ruis oppikt. Die ruisbronnen moeten worden uitgesloten, van aardbevingen tot passerende tractors.
Met slechts één detector is het dan lastig om echt zeker van je zaak te zijn als je een signaal meet: heb je daadwerkelijk een zwaartekrachtgolf beet, of heb je simpelweg een of andere lokale ruisbron over het hoofd gezien? Heb je twee detectoren met een flinke afstand ertussen, zoals bij LIGO (de twee detectoren liggen 3000 km uit elkaar), en pikken die op nagenoeg hetzelfde moment hetzelfde signaal op, dan is de conclusie dat je met een zwaartekrachtgolf te maken hebt al veel sneller te trekken. Met een derde detector op een ander continent, zoals Virgo, wordt zo'n detectie natuurlijk nóg een stuk robuuster.
Misschien een nog groter voordeel van de combinatie LIGO en Virgo is dat de drie detectoren samen veel beter kunnen bepalen waar een zwaartekrachtgolf vandaan komt dan LIGO alleen. Vervolgens kunnen sterrenkundigen hun telescopen op die locatie richten, om te kijken of ze daar een astronomisch verschijnsel zien dat verantwoordelijk kan zijn voor het ontstaan van de zwaartekrachtgolf in kwestie.
Korte samenwerking
LIGO en Virgo zullen niet lang samenwerken: op 24 augustus is de huidige campagne van LIGO, Observation Run 2, alweer afgelopen. Mocht er in die paar weken toevallig een zwaartekrachtsgolf voorbij komen, dan zou dat natuurlijk mooi zijn. Maar het kan ook goed dat de drie detectoren samen niets hebben gemeten als ze eind van de maand weer offline gaan.
Daarna wordt er weer dik een jaar lang aan de detectoren gesleuteld om de gevoeligheid nóg hoger te maken. In het najaar van 2018 gaat dan Observation Run 3 van start, waaraan als alles volgens plan verloopt zowel Virgo en LIGO vanaf het begin zullen deelnemen.
De VS en Europa zijn niet de enige zwaartekrachtgolfjagers. Japan en India bouwen momenteel hun eigen detectoren, waardoor het 'zwaartekrachtgolvennetwerk' komende jaren flink groeit. Bovendien zijn er plannen voor een veel geavanceerdere en grotere detector, de Einstein Telescope, die misschien wel in ons eigen Limburg wordt gebouwd. (Lees: 'Krijgt Limburg straks een telescoop voor zwaartekrachtgolven?'.) Kortom, onze aandacht hebben ze zeker, die bijna onmeetbare trillingen in de ruimtetijd.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.