ENGINEERINGNET.NL - De Laser Interferometer Space Antenna (LISA) kan in de ruimte zwaartekrachtsgolven detecteren.
Dit is wat interferometers van de LIGO Virgo Collaboration op aarde op 14 september 2015 voor het eerst in de geschiedenis deden. Deze zwaartekrachtsgolven hadden een ‘korte’ golflengte. LISA mikt op golven met een veel langere golflengte.
Een zwaartekrachtsgolf is een rimpeling in de ruimte zelf, veroorzaakt door extreme gebeurtenissen in het heelal. Deze golven zijn te meten als laserstralen twee lange ‘meetarmen’ overbruggen. Een verandering van het interferentiepatroon tussen de laserlichtgolfjes geeft aan dat de armen groter of kleiner moeten zijn geworden. Dan moet de ruimtetijd zelf vervormd zijn door een zwaartekrachtsgolf.
"In de ruimte worden de ‘meetarmen’ van LISA wel twee miljoen kilometer lang, zodat ook zwaartekrachtsgolven met een enorme golflengte kunnen worden gedetecteerd," zegt Gijs Nelemans, projectleider van de Nederlandse inbreng in LISA.
LISA kan zo langgerekte rimpelingen opvangen die het gevolg zijn van kosmische mokerslagen als samensmeltende superzware zwarte gaten, zelfs als die in de uithoeken van het heelal plaatsvonden. “Maar ook langgerekte rimpelingen door bescheidener kosmische slagen dichterbij, van bijvoorbeeld dubbelsterren met witte dwergen, neutronensterren en zwarte gaten in onze eigen Melkweg."
Nederlandse instituten hebben ESA deze maand formeel laten weten het LISA-voorstel te ondersteunen. Tot de indieners van het LISA-voorstel behoren Radboud-astrofysicus Gijs Nelemans, Elena Rossi (Sterrenwacht Leiden), de Nederlandse onderzoeksinstituten SRON, Nikhef, TNO en de onderzoeksschool NOVA.
SRON heeft ESA begin maart namens de Nederlandse instituten in een 'letter of endorsement' laten weten dat zij in principe willen bijdragen aan de ontwikkeling van het ruimte-instrument. Ook is 2 maart formeel het internationale LISA-consortium opgericht.
Nederland had met onderzoekers van Nikhef, de Vrije Universiteit Amsterdam en de Radboud Universiteit al een cruciale rol in de baanbrekende detectie van september 2015. In Nederland komt mogelijk ook de Einstein Telescoop voor zwaartekrachtsgolven met een korte golflengte, met betrokkenheid van Nikhef.
Datzelfde geldt voor de International Pulsar Timing Array, die golven met een nog langere golflengte dan LISA gaat meten, met betrokkenheid van ASTRON.
Jo van den Brand, programmaleider van het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven bij Nikhef: "Nederland kan een aantrekkelijk centrum worden voor het onderzoek naar zwaartekrachtsgolven in de toekomst op verschillende bandbreedtes. Bovendien kunnen we onze krachten bundelen en technologie ontwikkelen die zowel op aarde als in de ruimte te gebruiken is."
De Nederlandse instituten werkten eerder al mee aan de testmissie LISA Pathfinder. Daarmee wordt cruciale technologie voor LISA in de ruimte getest. Zij kunnen aan LISA naar verwachting bijdragen met onder meer optische systemen, elektronica voor de ‘fase-camera’, kalibratie en dataverwerking. Hiervoor moet nog wel financiering beschikbaar komen.
