Voor het eerst hebben drie detectoren gelijktijdig zwaartekrachtsgolven ontdekt.

Groot nieuws vanuit Italië! Voor de vierde keer zijn er zwaartekrachtsgolven (zie kader hieronder) opgevangen. En deze zwaartekrachtsgolven – gespot op 14 augustus – zijn extra bijzonder. Ze zijn namelijk waargenomen door drie detectoren: twee detectoren van het Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) in de VS en de Virgo-detector op het European Gravitational Observatory (EGO) in Italië. De drie detectoren vingen een zwaartekrachtgolfsignaal op dat maar kort aanhield en ontstaan is door de samensmelting van twee zwarte gaten.

Wat zijn zwaartekrachtsgolven eigenlijk?
Zwaartekrachtsgolven zijn rimpels in de ruimtetijd. Je moet je die ruimtetijd voorstellen als een laken. Planeten en sterren liggen als ballen op dit laken, waardoor de ruimtetijd lokaal gekromd is. Daarnaast reizen er golven door de ruimtetijd. Dat zijn zwaartekrachtgolven die ontstaan bij hele bijzondere gebeurtenissen (bijvoorbeeld de fusie van twee zwarte gaten). Je kunt het een beetje vergelijken met wat er gebeurt als je een steentje in een plas water gooit: er ontstaan rond het steentje allemaal kringen.

Eerdere waarnemingen
Einstein voorspelde het bestaan van zwaartekrachtsgolven meer dan 100 jaar geleden al. Maar pas in 2016 waren onderzoekers in staat om ze waar te nemen. Toen werden voor het eerst zwaartekrachtsgolven gedetecteerd. Ze waren ontstaan toen twee zwarte gaten fuseerden. In juni 2016 en juni 2017 kwam LIGO opnieuw met groot nieuws: weer waren er zwaartekrachtsgolven gedetecteerd. En beide keren waren ze het resultaat van een fusie van twee zwarte gaten. En nu zijn er dus voor de vierde keer zwaartekrachtsgolven gevonden.

“Dit is een bijzonder spannend onderzoeksgebied”

Bijzonder
Maar wat maakt deze vierde detectie nu zo bijzonder? Het is ten eerste voor het eerst dat de drie detectoren het zwaartekrachtgolfsignaal gelijktijdig hebben opgevangen. Daarnaast is het het eerste significante geregistreerde zwaartekrachtgolfsignaal van de Virgo-detector. “Het is geweldig om slechts twee weken nadat we onze data zijn gaan verzamelen een eerste zwaartekrachtgolfsignaal te zien in onze splinternieuwe Advanced Virgo-detector,” vertelt onderzoeker Jo van den Brand. “Het is een schitterende beloning voor al het werk dat is gedaan binnen het Advanced Virgo-project om het instrument in de afgelopen zes jaar een upgrade te geven.” Stan Bentvelsen, directeur van het Nationaal instituut voor subatomaire fysica in Nederland (Nikhef) is het daar helemaal mee eens. “Ik heb met grote interesse gevolgd hoe dit instrument de afgelopen periode steeds gevoeliger werd. De gezamenlijke detectie met LIGO is een prachtige bevestiging voor dit harde werk.” Hij zinspeelt er bovendien op dat dit de opmaat is naar meer. “Onderzoek aan zwaartekrachtgolven is verstrekkend en Virgo en LIGO blijken in staat te zijn het universum op een nieuwe manier waar te nemen. Dit is een bijzonder spannend onderzoeksgebied.”

De speurneus
Nieuwsgierig hoe zwaartekrachtsgolven precies gedetecteerd kunnen worden? En waarom het zolang heeft geduurd voor we de reeds door Einstein voorspelde zwaartekrachtsgolven hebben gespot? Lees er hier alles over!

De samenwerking
De Virgo-detector bundelde op 1 augustus 2017 de krachten met de twee LIGO-detectoren. Tot 25 augustus gingen de drie detectoren samen op jacht naar zwaartekrachtsgolven. En dat wierp dus op 14 augustus zijn vruchten af. Het bewijst dat zo’n extra detector geen overbodige luxe is. Overigens hebben sterrenkundigen daar nooit aan getwijfeld. Zo vertelde sterrenkundige Gijs Nelemans, verbonden aan Nikhef, er op 1 augustus het volgende over. “Fantastisch dat we nu met drie detectoren kunnen meten. Daarmee kunnen we de richting van de signalen veel beter bepalen en dus echt serieus op zoek naar elektromagnetische signalen van dezelfde bronnen, ook met Nederlandse telescopen zoals LOFAR en BlackGEM.”

Nu de waarnemingen van Virgo en LIGO zijn afgerond, zal de Virgo-detector opnieuw een upgrade ondergaan. Zo wordt de gevoeligheid van de detector verder verbeterd. In het najaar van 2018 zal Virgo dan opnieuw samen met de LIGO-detectoren de jacht op zwaartekrachtgolven openen. In een later stadium hopen onderzoekers bovendien nog meer detectoren aan het netwerk toe te kunnen voegen. Al met al lijkt het er dan ook op dat we in de nabije toekomst nog heel wat aankondigingen van sterrenkundigen omtrent zwaartekrachtsgolven kunnen verwachten.