ENGINEERINGNET.BE - Zijn onderzoek biedt een vernieuwend perspectief op hoe radiosignalen gebruikt kunnen worden om ultrahoog energetische kosmische deeltjes te detecteren.
Van den Broeck: “Wanneer een kosmisch deeltje op aarde een interactie ondergaat, kan het een lawine van secundaire deeltjes veroorzaken en tijdens dat proces ontstaat radiostraling die we met behulp van antennes kunnen detecteren.”
Het nauwkeurig simuleren van die radiosignalen is cruciaal om de oorsprong en aard van de deeltjes te achterhalen.
De kern van zijn doctoraat ligt in de manier waarop signalen zich voortplanten in de simulatieomgeving. In de meeste modellen werd aangenomen dat radiosignalen zich volgens een simplistisch pad voortbewegen.
Maar in werkelijkheid speelt het medium waarin de straling zich voortplant een belangrijke rol in de simulatie van radiosignalen van deeltjeslawines.
Door die fysische nuances in rekencodes op te nemen, wist Van den Broeck de nauwkeurigheid van bestaande simulatiemethodes te toetsen en waar nodig te verbeteren.
Eveneens maakten de resultaten van het onderzoek het mogelijk om nieuwe simulaties te ontwikkelen voor deeltjeslawines die zich uitstrekten over verschillende natuurlijke materialen.
Zijn onderzoek draagt rechtstreeks bij aan internationale experimenten zoals ARA (Askaryan Radio Array) en RNO-G (Radio Neutrino Observatory in Greenland), waar radiosignalen in poolijs worden gebruikt om sporen van kosmische neutrino’s op te vangen.
Van den Broeck: “Het uiteindelijke doel is om het universum te observeren aan de hand van kosmische deeltjes, zoals neutrino’s.”
