Zwaartekrachtgolven zijn overblijfselen van de oerknal en bieden een nieuw perspectief op het universum, maar hoe kunnen we ze detecteren?

   Faculteit Wetenschappen

Uitdagingen

Zwaartekrachtgolven, waarvan het bestaan door Einstein werd voorspeld in zijn algemene relativiteitstheorie, werden voor het eerst waargenomen in 2015, na decennialang onderzoek. Het detecteren van zwaartekrachtgolven is heel moeilijk, omdat deze golven slechts in zeer beperkte mate interageren met materie en er enorme, zeer gevoelige en complexe telescopen aan te pas komen.

Dit geavanceerde instrument op basis van laserinterferometrie werd mogelijk gemaakt door de meting van een verandering in afstand van 10-18 m. Aan de hand van die waarneming en de vele die volgden, komen we meer te weten over het begin van het heelal, de evolutie ervan en de objecten die het bevat, zoals zwarte gaten.

De ontwikkeling van de ‘Einstein-telescoop’ is een lopend Europees initiatief, dat onderzoekers onder meer de kans zal bieden om het heelal meer in detail te verkennen en de eerste momenten na de oerknal te onderzoeken. De betrokken onderzoekers willen ook de voorspellingen van Einsteins algemene relativiteitstheorie testen op een revolutionaire manier, wat nieuwe inzichten zal opleveren in de fundamentele krachten die de wetten van de natuur en ons universum bepalen.

Een Belgisch-Nederlands-Duits consortium, waarvan de UCLouvain deel uitmaakt, onderzoekt de mogelijkheid om dit toekomstige Europese instrument te bouwen in de regio van het drielandenpunt.

Bijdrage van de UCLouvain

Aan de UCLouvain coördineren professoren Giacomo Bruno en Justin Janquart samen met dr. Aaron Goodwin-Jones de teams die onderzoek doen aan de Europese Virgo-detector, die momenteel in gebruik is. Daarnaast helpen ze mee de technologie ontwikkelen voor de toekomstige ‘ET’-telescoop. In dat kader werken ze ook samen met professor Clément Lauzin, een specialist in lasers en optica, aan de voorbereiding van cruciale onderdelen van de laserinterferometers, die gebruikt zullen worden om de minuscule variaties in de ruimtetijd veroorzaakt door zwaartekrachtgolven te detecteren.

Bijdragers:
Aan de UCLouvain zijn professoren Clément Lauzin, Estelle Massart, Giacomo Bruno, Justin Janquart en Laurent Jacques, evenals doctoren Aaron Goodwin- Jones, Andres Tanasijczuk, Chiara Arina en Pavel Demin betrokken bij verschillende aspecten van het onderzoek naar zwaartekrachtgolven in het kader van de Europese Virgo-detector, die momenteel in gebruik is, en de toekomstige Einstein-telescoop: de analyse van gegevens, het berekeningssysteem en de ontwikkeling van optische instrumenten voor deze detectoren.

Afbeelding