ENGINEERINGNET.BE - De KAGRA-detector is de eerste ondergrondse zwaartekrachtsgolfdetector ter wereld, gebouwd in hetzelfde KAMLAND-tunnelcomplex bij Kamioka waar ook grote neutrinodetectoren staan.
Aan het apparaat is sinds 2010 gebouwd onder leiding van de Universiteit van Tokio. Het project wordt geleid door Nobelprijswinnaar Natuurkunde 2015 Takaaki Kajita.
KAGRA is net als de andere zwaartekrachtsgolfdetectoren in de VS en Europa een interferometer met twee lange armen die haaks op elkaar staan. Bij LIGO en Virgo zijn de kilometers lange armen in bovengrondse pijpen ondergebracht; in Japan staan ze in geboorde tunnels.
Ondergronds zijn verstoringen door de buitenwereld minimaal. Bijzonder aan KAGRA is verder dat de spiegels tot vrijwel het absolute nulpunt worden gekoeld.
Met laserlicht tussen spiegels wordt de lengte van de twee armen van drie kilometer vergeleken tot een fractie van de diameter van een proton. Op die manier kunnen vervormingen van de ruimtetijd worden gezien. Die ontstaan volgens Einsteins relativiteitstheorie wanneer bijvoorbeeld zwarte gaten elkaar opslokken, of neutronensterren botsen.
LIGO-Virgo heeft inmiddels tientallen van zulke ruimtetijdbevingen waargenomen, afkomstig van bronnen tot vele miljarden lichtjaren afstand. De meeste signalen komen van botsende zwarte gaten, een enkele van neutronensterren. De trillingen zijn een nieuwe manier om naar extreme astronomische processen te kijken.
KAGRA sloot zich deze week aan bij de O3-meetcampagne van een jaar die LIGO en Virgo uitvoeren. De eerste periode wordt gebruikt om de instrumenten beter in te regelen; of er zwaartekrachtsgolven mee kunnen worden opgepikt staat dan nog niet vast.
In oktober nemen de bestaande drie detectoren in Hanford, Louisiana en Pisa overigens een time-out voor reparaties en verbeteringen.
De overeenkomst van LIGO, Virgo en KAGRA loopt tot september 2023, maar kan daarna verlengd worden. In LIGO werken ongeveer 100 Amerikaanse universiteiten en instituten samen, in Virgo ongeveer 70 Europese instellingen.
