Figuur 3. Afwijkingen in Post Newtonian expansion parameters gemeten met GW150914. De beste meting van deze parameters tot dan toe was gedaan op het dubbel pulsar systeem PSR J07373039A/B. [2]
van natrilling bepalen. Deze metingen kun je vervolgens vergelijken met de voorspellingen van de ART. Dit blijkt precies overeen te komen en dus is het totale signaal in overeenstemming met wat Einstein honderd jaar geleden al dacht. Uit de vorm van het signaal kunnen ook bovengrenzen op afwijkingen van parameters | ˆ | uit de Post Newtonian expansion gezet worden, zoals te zien in figuur 3. De Post Newtonian expansion beschrijft het gedrag van het systeem van twee zwarte gaten met de gemeten eigenschappen. Voor de hogere orde parameters kunnen de beste metingen tot nu toe met gewone telescopen met meer dan 10 orden van grootte verbeterd worden. Ook kunnen er parameters, typisch te meten in het samensmelten en het natrillen van het grote zwarte gat, voor het eerst gemeten worden. Al deze parameters zijn interessant omdat je het in deze parameters gaat zien als de ART toch niet het hele verhaal is. Dit zou de wetenschap dichterbij een van de heilige gralen binnen de fysica, een vereniging van de quantum mechanica en de ART, kunnen brengen. De data-analyse algoritmen die hiervoor nodig zijn, zijn op Nikhef ontwikkeld onder leiding van Dr. Chris Van Den Broeck. De detectie van zwaartekrachtsgolven smaakt naar meer. Met GW150914 is een nieuw veld binnen de astronomie geboren. Je zou het kunnen vergelijken met de uitvinding van de telescoop. We gaan nieuwe verschijnselen zien waarvan we niet wisten dat we ze nog niet konden zien (de unknown unknowns). Nadat ook de detectoren in Japan (KAGRA, 2018) en India (IndIGO, 2020) zich aansluiten, zal er een volgende generatie detectoren worden gebouwd. Er zijn vergevorderde plannen [3] voor de Einstein Telescoop in Europa: een observatorium van zes inter-
ferometers in een driehoekvormig tunnelcomplex met armen van 10 km. Mogelijk zal deze telescoop in Limburg worden gebouwd, omdat de bodem daar de juiste eigenschappen heeft voor zo'n ondergrondse detector. Ook is er onlangs een LISA Pathfinder satelliet gelanceerd om technologieën te testen die nodig zijn om LISA te bouwen [4]. LISA is een interferometer bestaande uit drie satellieten in een baan rond de zon, met armen van een miljoen kilometer. De ideeën van Einstein resulteren dus nog steeds in dit soort grote projecten. Op naar nog meer detecties en nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen! ! [1] Abbott et al. (LIGO Virgo Collaboration), PRL, "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger" [2] Abbott et al. (LIGO Virgo Collaboration), PRL, "Tests of general relativity with GW150914" [3] ET Science Team, "ET conceptual design study", url: http:// www.et-gw.eu/etdsdocument [4] LISA Mission Team, "About Science & Technology: LISA Pathfinder", url: http://sci.esa.int/lisa-pathnder/
Over de auteur - Joris van Heijningen Joris van Heijningen studeerde in 2012 af in Technische Natuurkunde aan de TU Delft. Hij werkte een half jaar bij SLAC, de lineaire versneller van Stanford University te Californië. De balans die hij zocht tussen werken achter een scherm en met een steeksleutel in de hand, vond hij op het Nationaal Instituut voor Subatomaire Fysica Nikhef te Amsterdam, in de groep van Jo van den Brand: Gravitatiegolven Fysica.
✉
jvnheijn@nikhef.nl
Eureka! nummer 53 – juni 2016
7