Stefano Schmidt, promovendus aan het Nikhef, verdedigt zijn proefschrift dinsdag 20 mei 2025 om 12.15 aan de Universiteit Utrecht.
Searching for Precessing Black Hole Binaries in Gravitational-wave Data (pdf)
Wanneer twee zwarte gaten om elkaar heen draaien en uiteindelijk botsen, kunnen ze rimpelingen in de ruimte uitzenden die zwaartekrachtsgolven worden genoemd. Als de zwarte gaten in verschillende richtingen draaien in plaats van netjes uitgelijnd, kan hun baan gaan wiebelen, of precessie vertonen—een beetje zoals een tollen draaitol. Door deze wiebelende systemen te bestuderen, kunnen wetenschappers meer te weten komen over hoe ver weg de botsing plaatsvond en hoe de zwarte gaten waren voordat ze samensmolten.
Het opsporen van deze wiebelende signalen in de data is echter erg lastig. De meeste zoekmethoden gaan ervan uit dat de zwarte gaten netjes uitgelijnd zijn, waardoor ze precessie-signalen vaak missen of verkeerd interpreteren. In dit onderzoek hebben we verbeteringen aangebracht aan een belangrijk hulpmiddel dat wordt gebruikt bij het opsporen van zwaartekrachtsgolven, zodat het beter in staat is om deze moeilijker te detecteren, wiebelende zwarte gat-signalen te vinden.
Na het testen van de nieuwe versie van dit hulpmiddel, hebben we gezocht naar dit speciale type zwarte gat-botsing in gegevens van de LIGO- en Virgo-detectoren. Uiteindelijk vonden we 30 zwaartekrachtsgolven die al eerder door andere studies waren ontdekt, maar we vonden geen nieuwe gebeurtenissen. Toch hielp dit resultaat ons om in te schatten hoe vaak deze zeldzame, wiebelende botsingen van zwarte gaten kunnen plaatsvinden. Op basis van onze bevindingen lijkt het onwaarschijnlijk dat er nog een grote, verborgen groep van deze precessie-systemen is die andere zoekmethodes hebben gemist.
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: Stefano Schmidt
