Melissa Lopez, promovenda aan het Nikhef, verdedigt haar proefschrift maandag 17 februari 2025 om 16.15 aan de Universiteit Utrecht.
Exploring the Frontier of Transient Gravitational Wave Detection – Unleashing the Power of Machine Learning (pdf)
In 2015 bereikten wetenschappers een baanbrekende mijlpaal door zwaartekrachtsgolven direct waar te nemen – rimpelingen in de ruimtetijd veroorzaakt door cataclysmische kosmische gebeurtenissen – zoals Einstein een eeuw eerder had voorspeld. Deze eerste waarneming, het resultaat van de samensmelting van twee zwarte gaten, markeerde het begin van een nieuw tijdperk in de astronomie. Sindsdien hebben de Advanced LIGO- en Advanced Virgo-detectoren meer dan 90 zwaartekrachtsgolfsignalen bevestigd, en we verwachten er nog veel meer naarmate huidige detectoren verbeteren en nieuwe in gebruik worden genomen.
Naarmate deze detectoren gevoeliger worden, zullen we niet alleen meer signalen detecteren, maar ook exotische bronnen ontdekken, zoals supernova’s en fusies van middelgrote zwarte gaten. Massieve sterren eindigen hun leven in supernova-explosies, waarbij neutronensterren of zwarte gaten achterblijven. Omdat sterren vaak deel uitmaken van een binair systeem, kunnen deze overblijfselen uiteindelijk fuseren. Deze cataclysmische gebeurtenissen produceren zwaartekrachtsgolven die op aarde detecteerbaar zijn en vergroten ons begrip van de levenscyclus van sterren en kosmische evolutie.
Het analyseren van deze groeiende hoeveelheid zwaartekrachtsgolfgegevens brengt echter aanzienlijke computationele uitdagingen met zich mee. Dit proefschrift onderzoekt hoe machine learning – algoritmen die patronen rechtstreeks uit gegevens leren – de detectie van zwaartekrachtsgolven kan versterken. Door uitdagingen zoals ruisonderdrukking en dataverwerking aan te pakken en door machine learning in detectie-algoritmen te integreren, verbetert dit onderzoek ons vermogen om de meest energetische gebeurtenissen in het universum waar te nemen en te begrijpen, wat de weg vrijmaakt voor nieuwe ontdekkingen in de astrofysica.
De promotie vindt plaats in het Academiegebouw, Domplein 29, 3512 JE Utrecht.
Meer informatie en een link naar de livestream op de website van de Universiteit Utrecht.
Promotor: prof. dr. C.F.F. Van Den Broeck
Co-promotor: Dr. S.E. Caudill
contact: Melissa Lopez