Botsende sterren

Een nieuwe kennismaking met het universum, zo wordt de spectaculaire waarneming van twee botsende neutronensterren in augustus vorig jaar wel genoemd. En ook de start van een nieuw onderzoeksveld: de multimessenger-astronomie.

Tekst: Mariëtte Huisjes

Er waren drie detectoren en zeventig telescopen bij betrokken, op aarde en in de ruimte, maar dan heb je ook een waarneming die de wetenschappelijke wereld op zijn kop zet. Zwaartekrachtgolven rimpelingen in de ruimtetijd – én licht veroorzaakt door een botsing tussen twee neutronensterren: kleine ultracompacte overblijfselen van zware sterren die zijn ontploft in een super-nova-explosie.

Twee botsende neutronensterren (credits: Sonoma State University / Aurore Simonnet)

De twee Amerikaanse LIGO-detectoren in Hanford (Washington) en Livingston (Louisiana) vingen op 17 augustus om 14.41 Nederlandse tijd als eerste een krachtige zwaartekrachtgolf op. De informatie van de Europese Virgo-detector nabij het Italiaanse Pisa was cruciaal voor het lokaliseren van de bron. Astronomen wisten zodoende waar ze hun telescopen op moesten richten om vervolgwaarnemingen te doen. De ontdekking is een schoolvoorbeeld van succesvolle internationale samenwerking in de wetenschap. Ook Nederlandse natuurkundigen en astronomen waren direct betrokken bij de waarneming, onder meer via het Nationaal instituut voor subatomaire fysica Nikhef, een samenwerkingsverband van NWO en vijf universiteiten.

Luisteren naar het universum

Het is voor het eerst dat een kosmische gebeurtenis gelijktijdig wordt waargenomen in twee typen signalen. De combinatie van gedetecteerde zwaartekrachtgolven en waarnemingen in het elektromagnetisch spectrum (licht) levert een volstrekt nieuwe manier op om naar het universum te ‘luisteren’. Ze schept hoge verwachtingen voor nóg boeiender ontdekkingen in de toekomst. De drie  detectoren die een hoofdrol speelden bij de ontdekking in augustus, LIGO en Virgo, krijgen nu een upgrade om hun gevoeligheid te verbeteren. Ook wordt gewerkt aan technieken voor een nieuwe meetfaciliteit, die extreem nauwkeurig zwaartekrachtgolven kan detecteren. Deze Einstein Telescope zal bestaan uit een ondergrondse driehoek van tien kilometer lange armen met meetapparatuur. Hiermee kunnen duizend keer grotere volumes in ons heelal worden afgetast dan tot op heden mogelijk is. In 2021 wordt de locatie voor de Einstein Telescope bepaald. De grensregio rond Zuid-Limburg is een van de kanshebbers.