Tijdens zijn reis naar Saturnus helpt de satelliet Cassini zoeken naar zwaartekrachtsgolven. Hij werkt samen met drie meetstations op Aarde.
Hoe kun je een satelliet die nog een reis van dertig maanden voor de boeg heeft toch nuttig gebruiken? Laat hem zwaartekrachtsgolven meten, één van de grootste uitdagingen in de experimentele fysica. Op 26 november startte NASA een poging. Gedurende veertig dagen ontvangt en verstuurt de satelliet Cassini radiogolven naar drie meetstations op Aarde. Op deze manier hopen de wetenschappers voor het eerst zwaartekrachtsgolven direct waar te nemen.
Albert Einstein voorspelde op grond van zijn relativiteitstheorie het bestaan van zwaartekrachtsgolven. Ze zijn vergelijkbaar met elektromagnetische golven die ontstaat door het versnellen van elektronen. Zwaartekrachtgolven worden opgewekt door versnellende massa, bijvoorbeeld een draaiend of bewegend zwart gat. Tijdens hun reis vervormen ze de ruimte een beetje, op dezelfde manier waarop zwaartekracht de ruimte vervormt rond grote massa’s. Einsteins poging om zwaartekrachtsgolven waar te nemen bij een draaiende stok mislukte, er was meer massa nodig.
‘Einstein liep als theoreticus vast op de nieuwe bevindingen’
Toen de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes iets geks ontdekte over supergeleiding, was dit onder veel fysici het gesprek van de dag. Maa ...
In 1978 toonde Joseph Taylor op een indirecte wijze het bestaan van zwaartekrachtsgolven aan. Sindsdien zijn wetenschappers in de race voor het directe bewijs. Cassini kan hier mooi bij helpen. De satelliet is met een zeer constante snelheid onderweg naar Saturnus. Aan boord is speciale apparatuur aanwezig voor hoogfrequent radiocontact. De satelliet wisselt radiogolven uit met antennes in Californië, Spanje en Australië. Deze samenwerking kan ruis en meetfouten aan het licht brengen.
Als er tijdens de meetperiode een zwaartekrachtsgolf door ons zonnestelsel reist, verandert deze op een ritmische manier de afstand tussen de Aarde en de Cassini. Deze verandering is op Aarde meetbaar dankzij de drie meetstations die de reistijd en roodverschuiving van de radiogolven meten. De grote afstand tussen de Cassini en de Aarde maakt het meten gemakkelijker doordat een groter stuk wordt vervormd. Nu maar hopen dat deze maand een zwaartekrachtsgolf voorbij komt. Na de veertig meetdagen staat de Zon te veel in de weg voor goede metingen.
