Zwaartekrachtgolven voor het eerst gedetecteerd

Verschillende internationale teams van wetenschappers hebben vandaag bekendgemaakt dat ze voor het eerst zwaartekrachtgolven hebben waargenomen. Albert Einstein stelde 100 jaar geleden dat dergelijke golven zouden bestaan en er wordt al decennialang naar gezocht. Uiteindelijk zijn ze gevonden bij de botsing van twee zwarte gaten.
De vestiging van Ligo in Louisiana (foto: Caltech/MIT/LIGO Lab)

De ontdekking werd in Washington bekendgemaakt door onderzoekers van het California Institute of Technology, het Massachusetts Institute of Technology en de LIGO Scientific Collaboration.

De zwaartekrachtgolven werden gevonden met de LIGO, de Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, die onlangs een update had gekregen.

De ontdekking opent nieuwe mogelijkheden om naar het universum te kijken en is een van de belangrijkste ontdekkingen van de laatste decennia.

 

Zwarte gaten samengesmolten

De nu gedetecteerde zwaartekrachtgolf GW150914 blijkt afkomstig te zijn van twee samensmeltende zwarte gaten die zich op een afstand van ongeveer 1,5 miljard lichtjaar van de aarde bevinden. De zwarte gaten waren 35 en 30 zonnemassa’s zwaar voordat ze samensmolten tot een nieuw, snel roterend zwart gat van 62 zonnemassa's. De overige drie zonnemassa’s zijn via Einsteins beroemde formule E = mc² omgezet in energie en uitgestraald als zwaartekrachtgolven.

Tot die conclusie is het team gekomen onder coördinatie van professor Gijs Nelemans, sterrenkundige aan de Radboud Universiteit Nijmegen en het Instituut voor Sterrenkunde, KU Leuven. Nelemans en zijn team waren betrokken bij de waarneming en Nelemans coördineerde ook de interpretatie van de gebeurtenis die aanleiding gaf tot de geobserveerde gravitatiegolven.

Gewelddadige gebeurtenissen zoals het samensmelten van twee zwarte gaten waren tot nu toe enkel voorspeld, maar nooit geobserveerd. "Dit is het begin van een nieuw tijdperk voor de sterrenkunde! We krijgen een hele nieuwe manier om naar het heelal te kijken en de meest extreme objecten te bestuderen", zegt een razend enthousiaste Gijs Nelemans.

Albert Einstein concludeerde in 1916, verder bouwend op zijn algemene relativiteitstheorie, dat er zoiets moet bestaan als zwaartekrachtgolven. Toch duurde het nog 100 jaar vooraleer het eerste bewijs door observatie geleverd werd.

Technologisch was het dan ook een enorme uitdaging. De detectie van de zwaartekrachtgolven gebeurt met een laser-interferometer. Zo’n interferometer bestaat uit 2 armen van elk enkele kilometer lang, die in een hoek van 90 graden staan. Bij de passage van een zwaartekrachtgolf zal de ene arm wat langer worden en de andere korter. Dit hele kleine verschil (in de grootteorde van 10-18m) moet opgemeten worden met een heel grote nauwkeurigheid en stelt ons zo in staat om een zwaartekrachtgolf te detecteren.

Op 14 september 2015 om 22:51u Belgische tijd was het zover. Zwaartekrachtgolven werden gedetecteerd door beide Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) detectoren, in Livingston (Louisiana) en Hanford (Washington) in de Verenigde Staten.

De LIGO-observatoria worden gefinancierd door het Amerikaanse National Science Foundation (NSF), ze werden ontworpen en gebouwd en worden gerund door Caltech en MIT.

"We hebben zwaartekrachtgolven waargenomen"

Meest gelezen