Quirijn Meijer, promovendus aan het Nikhef, verdedigt zijn proefschrift woensdag 27 augustus 2025 om 14.15 aan de Universiteit Utrecht.
Optimisation of Gravitational-Wave Data Analysis – Employing Machine Learning in Searches for Cosmic Strings and Binary Black Holes
Zwaartekracht is het fenomeen van wederzijdse aantrekking tussen massa’s, en is ook wat bepaalt welke paden massa’s afleggen. Voorbeelden zijn de banen van planeten, of mensen die lopen op aarde. De algemene relativiteitstheorie van Einstein stelt dat niets zich sneller kan verplaatsen dan licht. Met bijna 300 miljoen meter per seconde relateert deze snelheid afstand aan tijd, en zodoende moet een model van zwaartekracht dit voorbeeld volgen. Dit geeft aanleiding tot het concept van ruimtetijden, waarin banen door tijd en ruimte berekend kunnen worden op basis van zwaartekracht.
Algemene relativiteit stelt verder dat zwaartekracht gemodelleerd wordt door de vorm van ruimtetijd, bepaald door de aanwezigheid van massa. Omdat massa zich kan verplaatsen is de vorm van ruimtetijd gevoelig voor veranderingen, en kunnen zich zelfs golven voor doen. Deze golven worden zwaartekrachtgolven genoemd, en kunnen bijvoorbeeld gegenereerd worden door twee fuserende zwarte gaten in een binair zwart gat of door hypothetische objecten genaamd kosmische snaren. Dit soort zwaartekrachtgolfsignalen kunnen vastgelegd worden door zeer gevoelige detectoren, die helaas ook grote hoeveelheden ruis en artefacten registreren.
In dit proefschrift worden nieuwe methoden ontwikkeld voor de analyse van detectordata, waardoor effectiever gezocht kan worden naar zwaartekrachtgolven. Er worden machine learningmodellen voorgesteld die accuraat onderscheid kunnen maken tussen signalen van kosmische snaren of binaire zwarte gaten en artefacten, waardoor de zoek efficiëntie mogelijk sterk kan worden verhoogd. Daarnaast worden machine learningalgoritmen bestudeerd die het voorspellen van signalen van zwaartekrachtgolven significant kunnen versnellen. Deze verbetering kan zich laten vertalen naar tijdsbesparingen van volledige dagen in zoekprocedures, of zelfs tot weken in het geval van toekomstige detectoren.
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
