20 september 2020

Verbeterde LIGO verwacht in 2014 zwaartekrachtsgolven van zwarte gaten te detecteren

De LIGO detector

De LIGO detector. Credit: LIGO Collaboration

De detector genaamd LIGO (Interferometer Gravitational-Wave Observatory) van het Hanford Observatorium in de VS wordt door toepassing van een nieuwe techniek genaamd quantum squeezing verbeterd en met de ‘advanced LIGO’ hoopt men vanaf 2014 zwaartekrachts- of gravitatiegolven van pas gevormde zwarte gaten te detecteren. LIGO bestaat uit twee lange buizen van ieder vier kilometer lengte, die in een L-vorm tegen elkaar staan (zie afbeelding). Het is een Michelson interferometer, waarbij in een geavanceerd vacuüm laserstralen heen en weer gaan, waarmee men zwaartekrachtsgolven – rimpels van de ruimtetijd zelf – wil detecteren, welke in 1916 door Albert Einstein met zijn Algemene Relativiteitstheorie werden voorspeld. LIGO is al sinds 2002 werkzaam, maar de laatste jaren ondervond men hinder van de zogenaamde nulpuntsfluctuaties van het vacuüm, een gevolg van het onzekerheidsprincipe van Heisenberg uit de Quantum Mechanica.

De gevoeligheid van LIGO

De gevoeligheid van LIGO. Credit: LIGO Collaboration

Door gebruik van kristallen met non-lineaire optische eigenschappen wil men het vacuüm converteren naar een ‘uitgeknepen vacuüm‘ (Engels: squeezed vacuum), waarin die fluctuaties kleiner zijn. Door toepassing van deze techniek wordt de gevoeligheid van LIGO een stuk groter en daarom denkt men al in 2014 voor het eerst echt zwaartekrachtsgolven te kunnen detecteren, welke onder andere ontstaan als zwarte gaten ontstaan, bijvoorbeeld door de botsing van twee neutronensterren. In de figuur hiernaast zie je de gevoeligheid van LIGO, de rode lijn stelt de gevoeligheid zonder de quantum squeezing voor, de blauwe lijn met. De techniek is eerder ook al toegepast bij de Brits-Duitse GEO600 detector bij Hannover in Duitsland, die met z’n armen van 600 meter lengte alleen een stuk kleiner is dan LIGO en waar tot op heden ook nog geen zwaartekrachtsgolven zijn gevonden. Bron: LIGO.

 

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.