20 augustus 2017

Zwaartekrachtsgolvenmeter LISA in de ruimte stap dichterbij

Zwaartekrachtsgolvenmeter LISA, die met Nederlandse technologie in de ruimte zwaartekrachtsgolven kan gaan detecteren, is een belangrijke stap dichterbij gekomen. Een internationale groep wetenschappers en instituten heeft begin dit jaar LISA voorgesteld als zwaartekrachtsgolven-missie van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA in 2034. Andere voorstellen zijn niet bij ESA ingediend. Nederlandse instituten hebben ESA deze maand formeel laten weten het LISA-voorstel te ondersteunen.

Tot de indieners van het LISA-voorstel behoren Gijs Nelemans (Radboud Universiteit) en Elena Rossi (Sterrewacht Leiden), de Nederlandse onderzoeksinstituten SRON, Nikhef, TNO en de onderzoekschool NOVA. SRON heeft ESA begin maart namens de Nederlandse instituten in een letter of endorsement laten weten dat zij in principe willen bijdragen aan de ontwikkeling van het ruimte-instrument. Ook is 2 maart formeel het internationale LISA-consortium opgericht.

De Laser Interferometer Space Antenna (LISA) kan in de ruimte doen wat interferometers van de LIGO Virgo Collaboration op aarde op 14 september 2015 voor het eerst in de geschiedenis deden: zwaartekrachtsgolven detecteren. Deze zwaartekrachtsgolven hadden een ‘korte’ golflengte. LISA mikt op golven met een veel langere golflengte.

Een zwaartekrachtsgolf is een rimpeling in de ruimte zelf, die Einstein al voorspelde, veroorzaakt door extreme gebeurtenissen in het heelal. Je kunt ze meten als laserstralen twee lange ‘meetarmen’ overbruggen. Een verandering van het interferentiepatroon tussen de laserlichtgolfjes geeft aan dat de armen groter of kleiner moeten zijn geworden. Dan moet de ruimtetijd zélf wel vervormd zijn door een zwaartekrachtsgolf.

In de ruimte worden de ‘meetarmen’ van LISA wel 2 miljoen kilometer lang, zodat ook zwaartekrachtsgolven met een enorme golflengte kunnen worden gedetecteerd,” zegt Gijs Nelemans, projectleider van de Nederlandse inbreng in LISA. LISA kan zo langgerekte rimpelingen opvangen die het gevolg zijn van kosmische mokerslagen als samensmeltende superzware zwarte gaten, zelfs als die in de uithoeken van het heelal plaatsvonden. “Maar ook langgerekte rimpelingen door bescheidener kosmische slagen dichterbij, van bijvoorbeeld dubbelsterren met witte dwergen, neutronensterren en zwarte gaten in onze eigen Melkweg.

Nederland had met onderzoekers van Nikhef, de Vrije Universiteit Amsterdam en Radboud Universiteit al een cruciale rol in de baanbrekende detectie van september 2015. In Nederland komt mogelijk ook de Einstein Telescoop (ET) voor zwaartekrachtsgolven met een korte golflengte, met betrokkenheid van Nikhef. Datzelfde geldt voor de International Pulsar Timing Array voor golven met een nog langere golflengte dan LISA gaat meten, met betrokkenheid van ASTRON.

Jo van den Brand, programmaleider van het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven bij Nikhef: “Nederland kan een aantrekkelijk centrum worden voor het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven in de toekomst op verschillende bandbreedtes. Bovendien kunnen we onze krachten bundelen en technologie ontwikkelen die zowel op aarde als in de ruimte te gebruiken is.

De Nederlandse instituten werkten eerder al mee aan de testmissie LISA Pathfinder. Daarmee wordt cruciale technologie voor LISA in de ruimte getest. Zij kunnen aan LISA naar verwachting bijdragen met onder meer optische systemen, elektronica voor de ‘fase-camera’, kalibratie en dataverwerking. Hiervoor moet nog wel financiering  beschikbaar komen.

Bron: SRON

Reacties

  1. StoerecurryStoerecurry zegt:

    Wat zal dat enorm moeilijk te positioneren zijn, je moet immers alle drie de sattelieten op nanometers nauwkeurig op relatieve positie zien te houden…

    • Ik denk eigenlijk niet dat men deze 3 satellieten actief ( met motortjes ed.) op een relatieve positie gaat houden!
      Nadat het systeem is gepositioneerd en gekalibreerd , houdt men het systeem waarschijnlijk passief in de gaten, met laserlicht.

      Groet, Paul

  2. Eigenlijk heb je er 2 nodig 🙂 zodat je alle data kan differentiëren van artefacten. Je meet m.i. niet alleen zwaartekrachtgolven maar ook de effecten van de zonuitbarstingen (CME´s) die de posities beïnvloeden, conjuncties, eclipsen, voorbij vliegende massa, etc.

  3. Nee @Obelix het is 1 gekoppeld systeem dat uit 3 units bestaat, met 2 onafhankelijke systemen krijg je nog meer 3D informatie cadeau en elimineer je artefacten. Daarom werken Ligo en Virgo op aarde ook samen.

Laat wat van je horen

*