Primeur: zwaartekrachtsgolf voor het eerst gemeten met drie detectoren

Voor het eerst hebben de twee Amerikaanse LIGO-detectoren én de Europese Virgo-detector samen zwaartekrachtsgolven gemeten. Het signaal was afkomstig van twee samensmeltende zwarte gaten.

Voor de vierde maal is de natrilling in de ruimtetijd gemeten die ontstaat wanneer zwarte gaten rücksichtslos op elkaar knallen.

Een nieuwe mijlpaal in het tijdperk van de zwaartekrachtgolfastronomie. Alle drie de huidige zwaartekrachtgolftelescopen hebben nu een subtiele rimpeling in Einsteins vierdimensionale ruimtetijd gemeten. Net als de vorige metingen van zwaartekrachtgolven, werd het huidige signaal veroorzaakt door het samensmelten van twee zware zwarte gaten.

Vooraf hoopten sommigen dat op de persconferentie, die ruim van tevoren werd aangekondigd, melding gemaakt zou worden van een nog spannender resultaat: de meting van zwaartekrachtsgolven uit botsende neutronensterren. Op die doorbraak, waarover al enige tijd geruchten gonzen, is het dus nog even wachten.

Ruimtetijdklap

LEESTIP In dit boek vertelt de bekende sterrenkundejournalist Govert Schilling alles over de eerste meting van zwaartekrachtsgolven en de mensen die dat mogelijk maakten. Alleen bij ons van €24,95 voor €19,95. Bestel nu in onze webshop

Het signaal werd gemeten op 14 augustus 2017, om 12:30:43 Nederlandse tijd. Dat was twee weken nadat de Advanced Virgo-detector, die door een aantal tegenslagen langer over zijn update deed dan gepland, eindelijk wetenschappelijke gegevens was gaan verzamelen. ‘Het is geweldig om slechts twee weken nadat we onze data zijn gaan verzamelen een eerste zwaartekrachtgolfsignaal te zien’, stelde Virgo-woordvoerder Jo van den Brand, verbonden aan het Nederlandse deeltjesfysica-instituut Nikhef, in een persverklaring.

De samensmeltende zwarte gaten hadden massa’s van grofweg 31 en 25 keer die van de zon en stonden op 1,8 miljard lichtjaar afstand van de aarde. Het rondtollende zwarte gat dat uit de fatale dans van de twee afzonderlijke gaten ontstond was zo’n 53 zonsmassa’s zwaar. Omdat massa en energie direct met elkaar verbonden zijn – via Einsteins beroemde formule E = mc2 – blijkt daaruit dat 3 zonsmassa’s aan energie is opgegaan aan de ruimtetijdklap die het vierdimensionale canvas van de werkelijkheid aan het trillen bracht.

Exacte positie

De meting is alweer de vierde detectie van een samensmeltend zwart gat, maar is pas de eerste waaraan ook de Advanced Virgo-detector bijdroeg. Dat alle drie de detectoren nu in staat zijn om deze rimpelingen in de ruimtetijd te meten is belangrijk. Het betekent namelijk fysici nu veel nauwkeuriger de positie van de bron kunnen bepalen.

Dat is nog van ondergeschikt belang bij de botsing van zwarte gaten, die je immers niet rechtstreeks kunt zien. Zo’n locatiebepaling is echter heel handig wanneer de golf het gevolg is van een zichtbare gebeurtenis, zoals de botsing van twee neutronensterren. In dat geval kunnen astronomen de gevolgen van die botsing ook direct bekijken.

Donkere periode

Virgo-woodvoerder Jo van den Brand is ook bezig met de voorbereidingen van de volgende generatie zwaartekrachtsgolfdetector: de Einstein Telescope, die in Limburg moet komen. Op ons Gala van de Wetenschap (28 november) in de stadsschouwburg Amsterdam vertelt hij er alles over. Meer informatie.

De komende tijd treden we dankzij de drie huidige zwaartekrachtgolven een nieuw astronomisch tijdperk binnen, eentje waarbij we het heelal eindelijk niet meer alleen kunnen bekijken met behulp van elektromagnetische straling, zoals zichtbaar licht of radiogolven. ‘Virgo en LIGO blijken in staat om het universum op een nieuwe manier waar te nemen’, zei Nikhef-directeur Stan Bentvelsen daarover in een persverklaring. ‘Dit is een bijzonder spannend onderzoeksgebied.’

Op termijn zorgt die nieuwe manier van naar de kosmos kijken mogelijk zelfs dat astronomen de donkere periode van het heelal kunnen bestuderen, de tijd voordat de eerste sterren ontstonden. Het universum was destijds niet doorzichtig voor gewone straling, maar zwaartekrachtgolven uit die periode zouden we in theorie nu nog kunnen meten.

Om die reden willen veel fyisici, waaronder Van den Brand, nu alvast investeren in een nog nauwkeurigere opvolger van de huidige drie zwaartekrachtsgolfdetectoren. Een Europese variant van zo’n detector kreeg alvast de naam Einstein Telescope en wordt in de toekomst mogelijk gebouwd in het Nederlandse Limburg.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

17 Reacties

  • Robert

    | Beantwoorden

    LIGO-detectoren lijken op de grote broer van de opstelling van Michelson&Morley om de mogelijke ‘Ether’ te meten (in 1877); lijkt het toestel toch nog ergens goed voor te zijn 😉 Ik kan alleen nergens terugvinden of bij de M&M-opstelling in 1877 en/of LIGO-detectoren één van de zij-armen ook verticaal is getest of alleen allemaal horizontaal; zo niet, misschien geeft dat nog een verassende andere uitslag!

    • Steven

      | Beantwoorden

      Je moest eens weten waarin en waarvoor interferometers allemaal toegepast worden.

      Bij het Michelson en Morley experiment had je geen derde arm nodig; door de draaiing van de aarde werd in de loop van een etmaal elke richting gemeten.
      Bij éénmalige gebeurtenissen als zwaartekrachtgolven heb je daar natuurlijk niets aan. Maar een derde arm zou een toren van kilometers hoog vergen die, indien al mogelijk, nooit voldoende trillingsvrij te krijgen zou zijn.

      Meerdere detectoren op verschillende plaatsen op aarde kunnen hetzelfde effect hebben; wat hier verticaal is, is op 10.000 km van hier parallel aan het aardoppervlak.

      • prof. Baltasar

        | Beantwoorden

        Als er met het Michelson en Morley experiment iets is aangetoond dan is het wel dat de aarde niet draait! Bevestigd door o.a. het experiment Airy’s “Failure”

        “Earth is stationary and therefore at the centre of the universe”

      • Steven

        | Beantwoorden

        Beste redactie van NS,

        Wordt het nu niet eens tijd om dit forum alleen toegankelijk te maken voor geregistreerde personen, eventueel zelfs alleen abonnees van NS? Mensen die dan ook van dit forum verbannen kunnen worden?

        Dit forum is nu verworden tot een hangplek voor gestoorden en idioten, platte aarders en juffrouw Helix. Dat slag warhoofden plaats ondertussen meer dan driekwart van de berichten hier.

        Het is nu nauwelijks nog bruikbaar voor serieuze uitwisselingen van gedachten.

        • Rob

          | Beantwoorden

          Als het bij NS niet gaat over wetenschap, over het vinden van waarheid en de werking van dingen, ja, redactie, dan is het misschien beter om er een clubje, een kerk van te maken waar alleen ( geïndoctrineerde) leden mogen reageren…om te beamen wat er gesteld wordt.

          • Steven

            |

            Ben jij soms abonnee van dit blad?

            Dat lijkt me onwaarschijnlijk, want met jouw beperkte samenzweringswereldbeeld zal je alles in het blad wel onzin vinden, op z’n minst niet kunnen vatten.

            Maak dan ook geen misbruik van dit forum dat betaald wordt uit het abonnementsgeld van de lezers.

            Een keertje een dorpsgek is nog wel amusant. Maar er komen er steeds meer, en die plaatsen bovendien enkel maar berichtjes om te zeuren, verstoken van inhoud of nieuws.

            Dus donder alsjeblieft op, start voor mijn part je eigen infantiele forumpje op een eigen site. Dan hoeven ik en anderen jouw onzin en die van je mede-warhoofden niet meer te zien.

  • Robert

    | Beantwoorden

    Beste NS, toen het nog NWT was, ontstond eenzelfde relaas op dit soortgelijk forum, toen was het ene Stephan Noppen die duizenden woorden wist te spuien op elk bericht dat men plaatste, ongeacht om welke onderwerp; leek wel een wiki-flow met overkill zeg maar; toen is meen ik het forum om ‘bepaalde’ reden gesloten, lig was ik er weer voor lange tijd klaar mee … net als nu, net als op Twitter, Facebook of wat al niet meer. Keep up the good work, but without this forum 😉

    • Steven

      | Beantwoorden

      Robert, ik hoop dat dit forum in stand kan blijven, maar dan zonder al die onzinberichten die ik veel te vaak zie.

      Ik hoop in ieder geval dat je iets had aan mijn reactie op jouw bericht hierboven, over die eventuele verticale arm.

      • Robert

        | Beantwoorden

        Beste Steven, (toch) nog bedankt voor je ‘normale’ reactie/antwoord; uit nieuwsgierig stelde ik de vraag, maar had eigenlijk geen ander antwoord verwacht, na ruim 30 jaar lezingen, boeken, publicaties en internet afstruinen 😉
        Zoals ik begreep werd de M&M-opstelling geplaatst op een horizontaal draaibare schijf/tafel en idd op een altijd ronddraaiende Aarde. Maar als ik M&M was dan zou ik de tafel zeker eens 90* gedraaid hebben zodat één arm verticaal stond, zekerheid voor alles zeg maar, de zwaartekracht vs speciale relativiteit heeft grip op/uit alles.
        Voor LIGO zou het niets uitmaken lijkt mij, hooguit wordt onder een andere hoek waargenomen.
        For the time being, thanks.
        And don’t worry about these ‘strange-quarks’ … maybe they help us to see life much different than we usualy do … nevertheless they can polute some forums!

        • Rob

          | Beantwoorden

          “…op een altijd ronddraaiende aarde.”
          Ja, dat geloofde ik ook… tot ik enige tijd terug hoorde van de ‘platte aarde theorie’ en ik mij erin ben gaan verdiepen. Ik stelde mijzelf de vraag: welke bewijzen heb ik eigenlijk zelf dat de aarde een bol is en draait? Voel ik de aarde draaien met ruim 1500 km per uur? (ruim 1600 op de evenaar)

          Als er aantoonbare dingen zijn, zichzelf bewijzend, zoals:
          Water, dat altijd een horizontaal oppervlak heeft (70 % van aarde oppervlak is bedekt met water) Hoe kunnen oceanen aan een draaiende bol blijven kleven? Waar en hoe kromt water? Is dat in een model aantoonbaar te maken?

          En de sterrenhemel die rond Polaris draait en in duizenden jaren niet veranderd is, alle sterrenbeelden keurig op hun plek. Dat is onmogelijk als wij per jaar miljarden kilometers van positie veranderen.
          En een kromming die absoluut nergens te vinden is, ook niet op 20 km hoogte (bekijk de camerabeelden van de verschillende weerballonnen)

          Als er zulke aantoonbare zelf te controleren dingen zijn die een bestaande theorie tegenspreken, zoals een globe aarde, helaas maar dan is zo’n theorie echt niet langer houdbaar.
          Bekijk op You Tube: ‘200 proofs, Eric Dubay’

          • Marcus Antonius

            |

            “Voel ik de aarde draaien met ruim 1500 km per uur?”

            Nee, vanwege de eerste wet van Newton: de traagheidswet. Als jij in een trein zit die met een constante snelheid over een recht stuk spoor rijdt, voel je ook geen beweging… met de nadruk op ‘voel’. Alleen bij versnelling en vertraging van de trein wordt er een kracht uitgeoefend en voel je dat je beweegt. Positie en snelheid zijn namelijk relatief en betekenisloos zonder referentiekader; versnelling is dat niet. Dat is basale mechanica, dus als je had opgelet bij de eerste lessen natuurkunde, had je dit ook geweten.

            “Water, dat altijd een horizontaal oppervlak heeft…”

            Fout, in de fysische zin die jij bedoelt. Water volgt de kromming van de Aarde, die op haar beurt de kromming van de ruimtetijd volgt.

            “… 70 % van aarde oppervlak is bedekt met water”

            Correct. Echter, uitgaande van jouw platte Aarde, wat een oneindig vlak impliceert, is dat onmogelijk te bepalen. Het percentage wateroppervlak is slechts vast te stellen als het totale oppervlak eindig is, zoals bij een bol. Dus ik ben benieuwd hoe jij op die 70% uitkomt als het totale oppervlak onbekend is. Wat is immers 70% van oneindig?

            “Hoe kunnen oceanen aan een draaiende bol blijven kleven?”

            Zwaartekracht. Tegenvraag: Hoe blijft water aan jouw platte Aarde kleven?

            “Waar en hoe kromt water?”

            Water kromt overal. Zelfs in een glas water is op atomaire schaal te zien dat water gekromd is.

            “Is dat in een model aantoonbaar te maken?”

            Ja, maar als ik over klassiek-mechanische equipotentiaalvlakken en zwaartekrachtpotentialen begin, of over relativistische tensoren, frituur ik vast jouw hersentjes en dat bespaar ik je.

            “En de sterrenhemel die rond Polaris draait en in duizenden jaren niet veranderd is, alle sterrenbeelden keurig op hun plek.”

            Fout. De sterrenhemel verandert constant. Over ruim twee millennia bijvoorbeeld is Polaris niet langer de poolster aan het noordelijk halfrond, maar wordt die positie ingenomen door Gamma Cephei. De snelheid van deze ‘wisseling van de wacht’ is echter zodanig dat dat binnen een mensenleven zintuiglijk niet waarneembaar is. Maar we kunnen die verandering wel meten en berekenen. Of ben jij zo’n waanzinnige die zintuiglijke waarneming boven berekening stelt?

            “Dat is onmogelijk als wij per jaar miljarden kilometers van positie veranderen.”

            Ten opzichte van wat? Positie is relatief, weet je wel…

            “En een kromming die absoluut nergens te vinden is…”

            Leugenaar. Foto’s en video’s genoeg. Maar die bestempel jij natuurlijk bij voorbaat allemaal als nep want dat doen complotdenkers zoals jij. Ik denk dat je bedoelde te schrijven: “En een kromming die ik absoluut nergens wíl vinden omdat mij dat beter uitkomt.”

            “Bekijk op You Tube: ‘200 proofs, Eric Dubay’”

            Nee. Leg eens uit waarom je duizenden jaren van serieuze wetenschappelijke studies en onderzoeken afdoet als onzin, maar gemodder van dwazen op internet wel slikt als zoete koek. Vind je dat zelf ook niet ontzettend belachelijk?

            Laatste vraag: Ben jij nou echt zo dom of doe je maar alsof?

          • Rob

            |

            @Marcus Antonius, we hebben het er al vaker over gehad, eigen observaties geven direct bewijs. Dat is de basis van natuurlijke wetenschap, in tegenstelling tot theoretische wetenschap, dat is een ‘taal’.

            Verschillende experimenten hebben aangetoond dat de aarde niet beweegt. Dit is door verschillende wetenschappers beschreven, zie:
            “200 proofs van Eric Dubay”.
            Hij geeft een volledige opsomming van de feiten met heldere wetenschappelijke verklaringen. De traagheidwet. Op een perfect rechte (trein)baan voel je idd geen snelheid maar de aarde gaat als globe niet rechtuit maar draait..zelfs ook nog eens rond de zon…Waarom voelen wij geen centrifugaal krachten? Enig verschil dicht bij de evenaar ten opzichte van de noordpool? waar je dus vrijwel stil staat en dus zwaarder zou wegen…?
            .
            Een zogenaamde kromming van de aarde wordt ons alleen getoond door NASA. Deze beelden zijn gemaakt met een groothoek of fish-eyelens. Dit is duidelijk te zien als je de verschillende horizonnen met elkaar vergelijkt. Dit is voor iedere (amateur) fotograaf en kritische kijker eenvoudig te herkennen en te bevestigen.

            We kunnen er lang en kort over praten maar water zoekt altijd het laagste punt om een vlak oppervlak te krijgen. Alles meer dan een druppel. Zowel in een kopje als een badkuip of een zwembad of een oceaan. Water kan zichzelf niet ondersteunen; het neemt de vorm aan van zijn ‘houder’. De ‘houder’ van de oceanen is Antarctica, een ijswal van tientallen meters hoog die de hele aarde omringt… Een waterlevel of waterpas is horizontaal en meer accuraat dan een laser. Dit weet en wist ook iedere timmerman en architect sinds de oudheid.

            Vliegtuigen vliegen over een horizontaal vlak. Dat is wat meerdere piloten reeds hebben verteld en (onbewust) bevestigd.
            https://www.youtube.com/watch?v=MgmDZvyO2dc

            “De kunstmatige horizon, een gyroscoop, het belangrijkste instrument voor een piloot laat alleen een verandering zien bij stijgen en landen”.

            Een gyroscoop werkt net als een kompas, alleen op een plat vlak.

            Boten verdwijnen niet over de kromming van de aarde maar komen met een zoomcamera of telescoop weer helemaal in beeld. (net als de ‘ondergaande’ zon overigens) De werking van perspectief zorgt er voor dat we bepaalde objecten niet meer kunnen zien. Ogen zien niet eindeloos.

            En…zwaartekracht is een theorie en nooit bewezen. Wat omhoog gaat komt een keer naar beneden, alles valt, als het zwaarder is dan lucht naar beneden dat is simpelweg een ‘eigenschap’ van de aarde.

            Tweehonderd bewijzen die het heliocentrisch model ontkrachten tegen nul eigen waarnemingen of testen die een draaiing of kromming van water laten zien. Oppervlaktespanning van water is natuurlijk geen bewijs van kromming van water rond een bal!

            En tja, ben ik dom als ik kritische vragen stel over zaken die bewezen niet kloppen (zelf gecontroleerd) met de huidige globe theorie, of ben jij dom als je alles wat de wetenschap brengt maar klakkeloos aanneemt zonder eigen onderzoek te doen? Ik denk het laatste.

          • Steven

            |

            Laat ik hier één voorbeeldje uit pikken, meer moeite ben je me niet waard: “Waarom voelen wij geen centrifugaal krachten? Enig verschil dicht bij de evenaar ten opzichte van de noordpool?”
            Met zeer eenvoudige havo-natuurkunde is die centrifugaalkracht uit te rekenen. Die blijkt dan 0,0033 g te zijn, niet voelbaar dus.
            Was je te lui om het na te rekenen of was dit zelfs al te moeilijk voor jou?

            In ieder geval is duidelijk dat jij inderdaad zo dom bent alles wat de platte-aarde dombo’s vertellen klakkeloos aan te nemen zonder eigen onderzoek te doen.

            Je hebt hiermee Marcus’ laatste vraag “Ben jij nou echt zo dom of doe je maar alsof?” onomstotelijk beantwoord.

            Je bent echt zo dom.

          • Rob

            |

            Ik had van jou niets anders verwacht hoor, beste Steven. 🙂
            Op de man spelen en denigrerende opmerkingen maken…

            Je neemt niet de moeite om op mijn aangedragen punten te reageren omdat je weet dat je op voorhand kansloos bent.
            Of moet ik jou ook gaan uitleggen dat vloeistoffen, zoals water altijd een horizontaal en vlak oppervlak hebben en niet kunnen buigen??

            Volgens de Pythagoras berekening is de kromming of kimduik van de globe aarde: 8inch/ml.2.
            De horizon is echter altijd op ooghoogte hoe hoog je ook gaat. Op een bol is dat simpelweg onmogelijk! Op een bol, een globe zou altijd naar ‘beneden’ moeten kijken om de horizon te zien.

            Wat jij doet is trollenwerk, niets anders dan Damage control….!

          • Steven

            |

            Ik had van jou niets anders verwacht hoor, simpele rob.

            Je neemt niet de moeite om op het door mij aangedragen punt te reageren omdat je weet dat je op voorhand kansloos bent.
            Of moet ik jou nou echt gaan uitleggen hoe je centrifugale kracht berekent?

            Wat jij doet is trollenwerk, niets anders dan damage control…!

        • Steven

          | Beantwoorden

          @Robert
          Natuurlijk kan het nooit kwaad in een experiment een variatie aan te brengen, ook als je er niets van verwacht. Onverwachte waarnemingen zijn vaak de interessantste.

          Maar zo’n Michelson-interferometer is (in eerste instantie) alleen geschikt om kleine veranderingen in de lichtweg (afstand en/of snelheid) te constateren. Zolang die zwaartekracht niet verandert verwacht je dus ook geen extra verandering in die verticale richting.

          Overigens, dat M&M experiment dateert al van vóór de ontwikkeling van de relativiteitstheorie.

Plaats een reactie