Deze week draagt Nikhef-fysicus Jo van den Brand na drie jaar zijn centrale rol bij de Virgo-detector in Pisa over aan zijn opvolger. ‘Zonder een eigen instrument als Virgo tel je niet echt mee.’
Tot voor kort vloog hij gemakkelijk een paar keer per week van vergadering naar vergadering de wereld over, met als ankerpunten Pisa en Amsterdam: Jo van den Brand (65), nikhef-fysicus en hoogleraar in Maastricht maar vooral wetenschappelijk woordvoerder van de Europese zwaartekrachtsgolfdetector Virgo in Italië.
En nu, met een corona-pandemie die de wereld verlamt, zit hij thuis in Amsterdam in zijn werkkamer en beweegt hij alleen nog virtueel van de ene internationale bespreking naar de volgende. De agenda is er niet minder duizelingwekkend om. Althans, dat was zo tot 1 mei. Nu wordt alles anders, een beetje.
Het meest memorabele moment deze week is namelijk de overdracht van zijn rol als spokes person van de Virgo-collaboratie. Drie jaar lang, sinds mei 2017, was Van den Brand de wetenschappelijke spin in het web van Virgo-collaboratie. Leider van meer dan vijfhonderd wetenschappers en technici in het project van in totaal honderd instellingen, die bouwden aan hun detector in Pisa en speurden naar ruimtetijdtrillingen uit het heelal. Met succes.
Leider én dienaar, zegt hij nadrukkelijk: ‘Het was een grote eer en verantwoordelijkheid om ten dienste van deze community te mogen staan. De spokes person leidt de vergaderingen van het hoogste wetenschappelijke orgaan van de samenwerking. Je agendeert onderwerpen. Maar je wordt daarna ook zelf met de besluiten de wereld in gestuurd om ons standpunt er doorheen te krijgen.’
De overdracht vindt, het is niet anders, online plaats op Zoom. ‘We hebben deze week de geplande Virgo voorjaarsmeeting noodgedwongen niet in Barcelona kunnen houden, maar online. Dat maakt het nog lastiger om je te realiseren dat ik vanaf nu niet meer dag en nacht voor Virgo hoef op te treden.’
Sterker nog, eind dit jaar ga ja met pensioen. Wat moet ik me voorstellen bij Jo van den Brand met pensioen?
‘Niet zo heel veel anders dan nu, eerlijk gezegd. Ik kijk niet veel televisie. Ik lees wel geregeld een boek, maar je moet ook dat niet overdrijven. Ik houd van wetenschap. Dat blijf ik dus gewoon doen, alleen is mijn eigen funding dan een beetje anders. En ik ga geen eigen groep meer opzetten of zo.’
Drie jaar spokesmanship betekende drie jaar dag en nacht werken?
‘We werken in een verband met LIGO in de VS en KAGRA in Japan, en hebben relaties met LIGO India. Alleen al door de tijdverschillen ben je op alle momenten van de dag bezig. Gisteravond om middernacht had ik mijn laatste meeting. En vanochtend zitten wij alweer in gesprek.’
Er is ook wel veel gebeurd in die jaren.
‘Toen ik aantrad had Virgo zelf nog geen enkele zwaartekrachtsgolf geregistreerd. De gevoeligheid was op dat moment 30 kiloparsec, niks vergeleken bij de 30 megaparsec die we nodig hadden om bij LIGO in de VS aan te sluiten. Nu zitten we op 61 Mpsec en hebben we 56 officiële events geregistreerd. Ongeveer een event per week. Het wordt al bijna gek als er even niks komt.’
Virgo is in die drie jaar tot leven gekomen?
‘We hebben de detector stap voor stap verder opgebouwd en verbeterd. Daarbij hebben we een betere balans gevonden tussen ambities en de realiteit. In eerste instantie wilden we steeds per se de spiegels aan glazen draden hangen. Technisch is dat fantastisch, maar in de praktijk was het te moeilijk. Het besluit om dan maar staaldraad te gebruiken heeft de boel op gang gebracht. Daarmee heb je misschien geen perfectie, maar doe je wel eindelijk gewoon mee. Nu hangen de spiegels trouwens wel aan glazen draden.’
Meedoen was belangrijk, internationaal?
‘Heel belangrijk. Meedoen met een eigen detector als Advanced Virgo is voor mij steeds de inzet geweest. Kijk, wetenschappers van Virgo waren al betrokken bij de analyses van signalen in de LIGO-detectoren. Maar dan word je toch steeds een beetje scheef aangekeken door groepen die de data hebben gemeten met hun instrumenten, terwijl de Europese Virgo detector nog geen data produceert. Wat doen die Virgo-lieden met onze data, is dan het gevoel. In augustus 2017 hebben we laten zien hoe significant de bijdrage van de Virgo detector is. Het maakte multi-messenger astronomie met zwaartekrachtsgolven mogelijk. Hiermee word je voor vol aangezien en heb je ook wetenschappelijk echt wat in te brengen.’
Nu is dat geen punt meer natuurlijk. Virgo meet events, samen met LIGO en binnenkort ook KAGRA in Japan. En LIGO India wat later.
‘Een van de eerste dingen die we in 2017 zijn gaan doen is dat netjes vastleggen in een memorandum of understanding met LIGO. Wat overigens nog twee jaar praten betekende, voor er echt een getekend document lag. Openheid van analyses en datasets is altijd een lastige discussie.’
De meetgegevens van LIGO-Virgo zijn nu na anderhalf jaar openbaar, is de afspraak. Vanwaar eigenlijk zoveel tijd?
‘Dat is een werkbaar compromis tussen volle openheid en werken met gesloten datasets, zoals je in de deeltjesfysica nog steeds veel ziet. Wat we niet willen is dat buitenstaanders meteen in de data duiken en daar hun eigen conclusies aan verbinden waarop wij als metende partij dan almaar moeten reageren. Daar hebben we ook gewoon geen tijd voor. Ik wil alle mankracht inzetten voor onze eigen analyses, die we proberen zo snel mogelijk te publiceren. Peer-reviewed.’
Eerst zelf zien wat je hebt binnengehaald.
‘Dat heeft zelfs politieke redenen. Als je alles meteen naar buiten gooit, ben je een fabriek van data geworden. Dat is op dit moment niet het model van de Virgo collaboratie, en ik weet niet of onze financiers dat wel interessant genoeg vinden. Virgo wetenschappers bouwen en onderhouden de Virgo interferometer en doen dat om zelf wetenschappelijk onderzoek te kunnen doen. Het is belangrijk om hen gemotiveerd te hebben. Het onmiddellijk vrijgeven van data, ontneemt deze stimulans, en dat is slecht voor het onderzoek. Als het van iedereen is, is het van niemand meer. Wellicht kunnen we in de toekomst naar directe open data, maar daar is het nu toe vroeg voor.’
Tegelijk krijgt de hele wereld nu desgewenst een appje op het moment dat de detectoren een signaal oppikken.
‘We geven informatie over galactische positie en afstand, maar geen details over massa en spin van de objecten. De informatie die we geven is voldoende om astronomen te attenderen op gebeurtenissen aan de hemel die ze misschien kunnen oppikken in hun telescopen. Het voelt misschien een beetje traag om maanden later met gedetailleerde analyses en misschien wel nieuws te komen. Maar zoveel tijd kost het nu eenmaal om een signaal grondig te begrijpen.’
Wat was wat dat betreft het mooiste nieuws in deze drie jaar?
‘Voor mijzelf was de sprong van 30 kiloparsec naar 30 megaparsec echt geweldig, dat betekende dat we in bussiness waren. En daarna hoe we collectief een maandenlang probleem met onze gevoeligheid wegwerkten. De oorzaak bleek ruis door elektrische lading op onze spiegels te zijn, en dat werd ontdekt door zorgvuldig alle systemen af te gaan. Het was indrukwekkend om de collectieve intellectuele kracht van de Virgo collaboratie te aan het werk te zien. Extern was de waarneming van twee botsende neutronensterren iets om tranen van in je ogen te krijgen, vooral omdat astronomen het lichtsignaal ook zagen. Dat was uniek. Een fantastische kroon op al ons werk.’
Virgo ligt sinds eind maart stil, vanwege de coronacrisis.
‘We hebben de O3-run van twaalf maanden moeten stopzetten, overigens bijna tegen de zin van de mensen in de controlekamer die best door wilden. De teller van O3 staat nu op elf maanden doormeten. Er wordt momenteel gepraat over herstarten. We hadden een aantal technische aanpassingen op het programma voor het komende jaar. Die zijn allemaal maanden vertraagd, ook in de werkplaatsen van Nikhef, en misschien moeten we daarom eerst nog maar even verder meten. De opties en vereisten daarvoor worden nu bekeken.’
Maar niet meer als wetenschappelijk woordvoerder dus.
‘Maar het werk gaat gewoon door hoor. Ik zit nog in het management van tal van internationale gezelschappen voor zwaartekrachtsgolfdetectie. Ik ga college geven in Maastricht. En mijn rol wordt misschien wat meer die van ambassadeur. Bijvoorbeeld voor Einstein Telescope. De derde generatie zwaartekrachtsgolfdetector, die we misschien wel in de grensregio Limburg kunnen bouwen. Daar ga ik me volledig voor inzetten.’
Je hebt zelf ooit, als Limburger, die plek bij Vaals aangewezen als een optie.
‘Dat ik persoonlijk uit Limburg kom, heeft daarmee niet zoveel van doen. De regio is geologisch geschikt, denken we. Heel stabiel. Ik zeg altijd: neem de kansen die er liggen. Een grote optische telescoop kan nooit in Nederland, dat kun je vergeten. Maar een ondergrondse infrastructuur als Einstein Telescope wel. En de komst van ET zou een geweldige aantrekkingskracht hebben op wetenschappelijk internationaal toptalent en veel industrie. Een kans voor Nederland.’
(interview Martijn van Calmthout)
