Ultieme toets voor de relativiteitstheorie

 

Ultieme toets voor de relativiteitstheorie

NATUURKUNDIGEN HOPEN LICHTERE ZWARTE GATEN TE ZIEN, DIE IN EEN INGEWIKKELDE DANS OM ELKAAR DRAAIEN VOORDAT ZE VERSMELTEN. MET MEER GEMETEN EVENTS ZULLEN VERSCHILLENDE ASPECTEN VAN DE ALGEMENE RELATIVITEITSTHEORIE KUNNEN WORDEN ONTRAFELD
NATUURKUNDIGEN HOPEN LICHTERE ZWARTE GATEN TE ZIEN, DIE IN EEN INGEWIKKELDE DANS OM ELKAAR DRAAIEN VOORDAT ZE VERSMELTEN. MET MEER GEMETEN EVENTS ZULLEN VERSCHILLENDE ASPECTEN VAN DE ALGEMENE RELATIVITEITSTHEORIE KUNNEN WORDEN ONTRAFELD

Als met deze meting het bestaan van zwaartekrachtsgolven al is bewezen, wat gaan de onderzoeksinstrumenten dan verder doen? Voor natuurkundigen zijn nieuwe, en preciezere metingen relevant om meer experimentele ondersteuning of wellicht afwijkingen te vinden van de voorspellingen van de relativiteitstheorie (ART). ‘De ART is een fundament van de hedendaagse natuurkunde,’ zegt Chris van den Broeck. ‘Het is van het grootste belang dat de theorie in de meest extreme situaties wordt getest. De ideale laboratoria hiervoor zijn samensmeltende zwarte gaten. De objecten bestaan uit vacuüm en zijn gemaakt van gekromde ruimtetijd. Materie speelt geen enkele rol.’

’De eerste ontdekking ging om onverwacht zware zwarte gaten. Zo zagen we de versmelting van de zwarte gaten, de vorming van een enkel zwart gat, en het na-trillen daarvan.’

Extreme omstandigheden
Nederlandse natuurkundigen hebben het voortouw genomen in de wetenschappelijke exploratie van zwaartekrachtsgolven. In de toekomst hopen de onderzoekers ook neutronensterren te zien botsen. ‘In de nabije toekomst hopen we ook lichtere zwarte gaten te zien, die we in een ingewikkelde dans om elkaar heen zullen zien draaien alvorens ze versmelten. Met meer en meer events, zullen verschillende aspecten van de ART kunnen worden ontrafeld,’ zegt Van Den Broeck.

‘Dan zullen we materie onder de meest extreme omstandigheden in interactie zien treden met ruimtetijd. De heilige graal is het waarnemen van zwaartekrachtgolven uitgezonden door extreme gebeurtenissen tijdens de Big Bang. Zwaartekrachtsgolven zijn onze enige manier om hier rechtstreeks naar te kijken.’

Nieuwe bronnen
Om zwaartekrachtsgolven van de Big Bang of van neutronensterren  te ontdekken zijn weer  andere berekeningen nodig. Henk Jan Bulten, natuurkundige bij het Nikhef, heeft hiervoor methodes ontwikkeld die ook breed binnen LIGO-Virgo gebruikt worden. Het wachten is op de juiste  signalen…