Vanaf 1 april gaan de geüpdatete detectoren weer op jacht naar rimpelingen in de ruimtetijd.

Het is alweer even geleden dat er iets nieuws over de zoektocht naar zwaartekrachtsgolven te melden viel. De zoektocht lag namelijk enige tijd stil, omdat de detectoren die gebruikt worden om zwaartekrachtsgolven op te snorren, van een update werden voorzien. Inmiddels zijn de werkzaamheden afgerond en dat betekent dat de sterk verbeterde detectoren weer aan de slag kunnen. Het lijkt dan ook een kwestie van tijd voor er weer een nieuwe ontdekking te melden valt!

Update
Zowel de LIGO-detectoren – te vinden in Washington en Louisiana – als de Virgo-detectoren – te vinden in Italië – zijn de afgelopen tijd onder handen genomen. De detectoren zijn veel gevoeliger geworden en zijn samen tot veel meer in staat. Zo zullen er naar verwachting veel vaker – mogelijk zelfs wekelijks – zwaartekrachtsgolven gedetecteerd worden die afkomstig zijn van twee fuserende zwarte gaten. Daarnaast zullen vermoedelijk ook nieuwe verschijnselen gedetecteerd worden, zoals zwaartekrachtsgolven afkomstig van botsingen tussen zwarte gaten en neutronensterren.


De zoektocht tot zover
Nadat het bestaan van zwaartekrachtsgolven bijna 100 jaar eerder al werd voorspeld, werden ze in 2015 voor het eerst daadwerkelijk gedetecteerd. De gedetecteerde zwaartekrachtsgolven zijn ontstaan door twee samensmeltende zwarte gaten. En in de loop van 2016 en 2017 wordt nog eens driemaal een verstoring in het zwaartekrachtsveld gedetecteerd die het gevolg is van fuserende zwarte gaten. In oktober 2017 zien onderzoekers iets heel nieuws: zwaartekrachtsgolven die het resultaat zijn van twee fuserende neutronensterren. Omdat neutronensterren – in tegenstelling tot zwarte gaten – licht afgeven, konden de onderzoekers de bron van de zwaartekrachtsgolven voor het eerst exact lokaliseren en in detail met telescopen observeren. Een sterk staaltje ‘multimessenger-astronomie’.

“Met onze drie detectoren met aanzienlijk betere gevoeligheid verwachten we diverse nieuwe waarnemingen te kunnen doen,” aldus onderzoeker Jo van den Brand. “Bovendien wordt preciezere driehoeksmeting mogelijk, zodat we bronnen aan de hemel kunnen aanwijzen. Dat is een grote stap in de multimessenger-astronomie.”

Aanpassingen
Maar wat is er nu precies veranderd aan de detectoren? De gevoeligheid van Virgo is ongeveer verdubbeld. Die gevoeligheid wordt doorgaans uitgedrukt in de afstand waarop de detector een versmelting van twee neutronensterren nog kan waarnemen. Dat was 88 miljoen lichtjaar en is nu dus het dubbele. Het betekent dat het volume van het heelal dat ermee bekeken kan worden, acht keer zo groot is geworden. Vandaar dat ook verwacht wordt dat men met een veel hogere frequentie dan voorheen zwaartekrachtsgolven zal spotten. Ook de LIGO-detectoren zijn aangepast – zo zijn bijvoorbeeld vijf van de acht spiegels vervangen – waardoor deze zo’n 40% gevoeliger zijn geworden.

En het wordt nog beter. In Japan wordt namelijk nóg een detector gebouwd, waarmee een wereldomspannend meetnetwerk ontstaat en het straks mogelijk is om nog exacter te bepalen waar de bron van de zwaartekrachtsgolven zich precies bevindt.


Meer weten over zwaartekrachtsgolven? De zoektocht tot zover? En wat zwaartekrachtsgolven ons allemaal precies kunnen vertellen? Lees dan ook eens het achtergrondartikel dat hierover vorig jaar op Scientias.nl is verschenen!