20 september 2021

De zoektocht naar zwaartekrachtsgolven uit de oerknal gaat door

Credit: BICEP3 Collaboration

De gezamenlijke analyse van de BICEP2, Keck en Planck gegevens van de waarnemingen aan de kosmische microgolf-achtergrondstraling laat zien dat het overgrote deel van de gemeten B-mode polarisatie veroorzaakt wordt door stof uit de Melkweg – op donderdag 5 februari om 15.00 uur ‘s middags (noteer ‘t in je agenda!) worden die gegevens openbaar via de Planck Legacy Archive, de wetenschappelijke artikelen zijn vanaf dat moment hier te vinden. De BICEP2 waarnemingen hebben géén zwaartekrachtsgolven uit de inflatieperiode van de oerknal gevonden, maar de gevonden waarde voor de parameter r, de verhouding tussen de tensor van de zwaartekrachtsgolven en de scalar van de dichtheidsgolven, van < 0,12 biedt nog steeds de mogelijkheid dat die door Einstein voorspelde golven in de ruimtetijd wel bestaan, maar dat ze gewoon te zwak zijn om met de huidige instrumenten te detecteren. Vandaar dat talloze wetenschappelijke teams doorgaan met de zoektocht naar de ‘primordiale zwaartekrachtsgolven’ en dat daarbij lessen worden getrokken uit de ervaringen van afgelopen jaar.

Rechts de zwaartekrachtsgolven, links de dichtheidsgolven. De verhouding tussen die twee wordt weergegeven door de parameter r.

Rechts de zwaartekrachtsgolven, links de dichtheidsgolven. De verhouding tussen die twee wordt weergegeven door de parameter r.

Belangrijkste les: kijk niet slechts in één frequentie óf gebruik een frequentie waar stof niet stoort! BICEP2 keek maar in één frequentie naar de kosmische straling, bij 150 GHz, precies een frequentie waarin stof van de Melkweg ook straalt. Kijk daarom in meerdere frequenties, zodat voorgrondsignalen eruit kunnen worden gefilterd en eventueel aanwezige echte B-mode polarisatie van de primordiale zwaartekrachtsgolven boven de statistische ruis uitstijgen – of kijk in dá­e frequenties waar lokaal stof niet stoort. Op de Zuidpool zijn ze bij het Scott Amundsen station druk bezig met de bouw van de opvolger van BICEP2, heel verrassend BICEP3 genoemd (zie afbeelding bovenaan). Die moet gaan kijken bij een frequentie van 95 GHz, hetgeen volgens de onderzoekers een ‘sweet spot’ is, een stofvrij kanaal. Een ander instrument is de Keck Array, reeds aanwezig op datzelfde station aan de Zuidpool. Die gaat kijken bij drie frequenties, 95, 150 en 220 GHz. Naast deze twee gaan er talloze andere instrumenten kijken naar de kosmische straling, zowel op de grond als vanuit balonnen. Zie het overzicht hieronder, inclusief de waar te nemen frequenties.


Men denkt dat de gevoeligheid van dit bataljon aan instrumenten r < 0,01 en uiteindelijk zelfs r < 0,001 kan worden. Maar ja, dan blijft de vraag natuurlijk of zelfs met deze gevoeligheid zwaartekrachtsgolven zullen worden gedetecteerd. Als de energieschaal van de inflatie tijdens de oerknal 13,8 miljard jaar geleden minder dan 10^16 GeV bedroeg lijkt het uitgesloten dat de zwaartekrachtsgolven zullen worden gedetecteerd. We wachten het rustig af. Oh ja, nog even doorgaand op de Planck waarnemingen aan dat lokale stof in de Melkweg. Ik kwam deze week deze prachtige afbeelding tegen, waarin die stofkaart gemixt is met Vincent van Gogh’s beroemde Starry Night:

Credits: Vincent Van Gogh, ESA

😀 Bron: Résonaances + Francis Naukas + Nature News + Universe Today (voor die mix).

Comments

  1. Dit lost in ieder geval al één groot mysterie op.
    Van Gogh zag meer, dan dat wij zagen 🙂

  2. Ik vraag me zo eens af, als leek, waarom werd er op de 150 GHz gekeken als dit ook de frequentie is waar het stof van de melkweg in straalt? Maar gezien veel meer instrumenten op de 150 GHZ gekeken hebben zal er wel een reden voor zijn, misschien resonantie? Maar tevens zou je dan toch moeten weten dat je goede filters voor je data moet hebben om de straling van het stof van de melkweg te kunnen filteren uit je data van de 150 GHz.
    Nogmaals, nou ben ik natuurlijk maar een leek, maar hoe meer ik er zo over nadenkt hoe meer ik het gaat zien als een grote blunder. Soort van als het bericht dat de neutrino sneller dan het licht ging terwijl achteraf bleek dat de tijdmeeting niet goed was. Maarja, ik wil het werk wat deze mensen verzetten ook weer niet te veel afkraken, want al met al doen ze goed onderzoek en ik kan het niet! 🙂

    En arie, er staan een paar kleine foutjes in. Onder het tweede plaatje staat: “óf gebruik een frequentie waar stof niet soort!”, soort hoort stoort te zijn neem ik aan. En tevens staat de afkorting voor gigahertz steeds als GhZ terwijl dit GHz hoort te zijn. 🙂

Speak Your Mind

*

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