Woensdag 20/10/2021

Zwaartekrachtgolven

Het abc van zwaartekracht

Albert Einstein. Beeld AP
Albert Einstein.Beeld AP

Vandaag leverden sterrenkundigen het bewijs: zwaartekrachtsgolven laten het heelal trillen als een waterbed waar net een klap op is gegeven. Voor wie dat boven de pet gaat, hier een inleidend abc van zwaartekrachtsgolven.

Albert Einstein

Duits natuurkundige (1879-1955) en grondlegger van de moderne opvattingen over ruimte en tijd. Publiceerde in 1905 over de relativiteit van bewegingen, inclusief de formule E=mc2, en in 1915 de theorie van de zwaartekracht. En passant criticus van de quantumtheorie. En vredesapostel die nooit sokken droeg.

Chirp

Twee op elkaar stortende zwarte gaten tollen met bijna de lichtsnelheid om elkaar, en maken golven in de omliggende ruimtetijd, alsof er een klap op een waterbed wordt gegeven. Het tollen gaat steeds sneller, waardoor de golven een steeds hogere frequentie krijgen, wat als een chirpende krekel zou klinken als je het kon horen.

Lees meer:

Eindelijk bewijs: de ruimte rilt, theorie Einstein klopt
• Zwaartekrachtsgolven ontrafelen het geheim van het heelal, maar wat zijn ze eigenlijk?

Gravitatie

De onderlinge aantrekking van massa's werd al door Isaac Newton gezien als een universele kracht die zwakker wordt als de afstanden groter zijn. In feite een heel zwakke kracht, we kunnen met onze spierkracht van de hele aarde opspringen.

LIGO

Laser Interferometry Gravity-wave Observatory, tweetal detectoren in Washington en Louisiana, met haakse armen van elk 4 kilometer lang. Een passerende ruimtetijdgolf verandert de lengte van de armen, die met lasers in de gaten worden gehouden. Afwijkingen van minder dan een atoomdiameter zijn te meten. Binnenkort meet het VIRGO-detector bij Pisa in Italië, ook mee.

De LIGO-detector in Washington. Beeld REUTERS
De LIGO-detector in Washington.Beeld REUTERS
De Virgo-detector in Pisa. Beeld AFP
De Virgo-detector in Pisa.Beeld AFP

Nobelprijs

De eerste waarneming van een zwaartekrachtgolf, zoals nu door LIGO, leidt haast zeker tot een nobelprijs, mogelijk zelfs nog dit jaar, al was de deadline voor nominaties 1 februari. De bedenkers van het project zijn Kip Thorne, Rainer Weiss en Ronald Drever. Kip Thorne schreef vorig jaar trouwens ook mee aan het script van de sciencefiction-bioscoophit Interstellar.

Ruimtetijd

Volgens Einsteins theorie uit 1915 is zwaartekracht geen kracht, maar vervormen massa's de omliggende ruimte en tijd. De aantrekking is dan een neiging van massa's om naar elkaar toe te rollen, ongeveer als twee bowlingballen op een waterbed. Licht beweegt in gekromde banen. Alleen versnellingen doen ertoe, al het andere is relatief.

Virgo

Gravitatiegolfdetector bij Pisa in Italië, vergelijkbaar met LIGO. Grote Nederlandse inbreng in het project, zowel met onderdelen als analytici. Wordt momenteel opgeknapt en verbeterd. Later dit jaar samen met LIGO in staat om bronnen van gravitatiegolven in het heelal uit te peilen.

Zwaartekrachtgolf

Als ruimtetijd een soort waterbed is voor eroverheen rollende massa's, kan een klap erop golven in het hele bed veroorzaken. Extreem heftige botsingen, bijvoorbeeld van neutronen-dubbelsterren of paren zwarte gaten, veroorzaken zulke rimpelingen in ruimte en tijd als ze met bijna de lichtsnelheid om elkaar heen tollen of elkaar opslokken.

Zwart gat

Extreem grote massa's krommen volgens Einsteins theorie de ruimte zo sterk dat zelfs licht er niet meer uit kan wegkomen. De botsende zwarte gaten die nu door LIGO gezien zijn, wegen elk meer dan 30 zonsmassa's en zijn kleiner dan Luxemburg.

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234