Zwarte gaten laten ruimte weer trillen

heelal | Opnieuw hebben wetenschappers een gravitatiegolf gemeten. Die ontstond toen zwarte gaten op elkaar botsten.

Nog geen vier maanden nadat voor het eerst een zwaartekrachtgolf was gemeten, sloegen de meters van de Amerikaanse detectoren opnieuw uit bij een trilling van de ruimte.

De klapper was dit keer niet zo groot. Niet alleen omdat in februari de relativiteitstheorie van Albert Einstein werd bevestigd en zo'n mijlpaal maar één keer kan worden bereikt. Dit keer was het signaal ook veel zwakker, maar dat stemde de fysici juist tot vreugde. Ze hadden niet verwacht dat hun detectoren zo gevoelig waren.

Gisteren maakte een internationaal consortium van fysici op een congres in San Diego bekend dat hun twee detectoren - een in Louisiana, de ander in de staat Washington - op 26 december hadden geregistreerd hoe de ruimte een seconde lang had staan trillen. Aan het signaal konden ze zien hoe 1,4 miljard jaar geleden twee zwarte gaten elkaar naderden, om elkaar heen spiraalden en ten slotte in elkaar opgingen.

Het ene zwarte gat was veertien zonnen zwaar, het andere acht en na de botsing was er een zwart gat van niet 22, maar 21 zonnen ontstaan. Eén zonnemassa was volgens Einsteins E=mc2 opgegaan in energie en die onvoorstelbare hoeveelheid had zich als een zwaartekrachtgolf door de ruimte verplaatst, precies zoals de algemene relativiteitstheorie had voorspeld. Overal waar de golf voorbijkwam, trilde de ruimte een fractie van een millimeter op en neer.

Een lange tijd onmeetbaar kleine fractie. Totdat twee Amerikaanse detectoren, LIGO geheten, een opknapbeurt kregen. De twee LIGO's bestaan allebei uit twee buizen, vier kilometer lang, die haaks op elkaar staan. Spiegels sturen laserlicht in deze buizen op en neer. Komt er een zwaartekrachtgolf voorbij, dan groeit en krimpt één buis even - en de andere niet, of minder. Het spiegelen vergroot dit effect waardoor het zichtbaar wordt. En omdat er twee LIGO's zijn, is de oorsprong van de golf te achterhalen - wat nog beter zal gaan als een derde detector in Italië gereed komt.

Op 14 september vorig jaar, kort na de herstart, was het raak en op 11 februari maakten de wetenschappers bekend wat ze toen hadden gezien: twee zwarte gaten, beide dertig zonnen zwaar, waren versmolten tot één zwart gat en daarbij was een zwaartekrachtgolf van drie zonnemassa's vrijgekomen.

In de tussentijd, op Tweede Kerstdag, was dus al een tweede golf gezien. Minder krachtig maar daardoor niet minder spannend. Ten eerste omdat de tweede bewijst dat de eerste geen toevalstreffer was. De fysici mogen nu hopen op meer. Bovendien openen de golven een nieuw venster op het universum. Zwarte gaten zijn met telescopen niet direct waarneembaar. Maar met zwaartekrachtgolven komen ze wel in beeld. "Het is alsof we altijd naar een symfonieorkest hebben gekeken", zeiden fysici in februari. "Nu heeft iemand het geluid aangezet."

En nu ook die relatief kleine oprisping van Kerstmis niet onopgemerkt is gebleven, is een heel scala aan hemelprocessen te volgen, concluderen de fysici. De nieuwe kijktechniek die met een paukenslag werd ingewijd, blijkt over een rijk klankpalet te beschikken.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden