De twee LIGO-detectoren in de VS en Advanced Virgo bij Pisa nemen de maand oktober vrijaf voor reparaties en verbeteringen. De gevoelige laserinstallaties voor het opvangen van zwaartekrachtsgolven uit het universum doen tot 1 november even geen waarnemingen. Daarna gaan ze weer aan de slag voor een aaneengesloten meetperiode van nog eens zes maanden.
Dat is maandag bekend gemaakt door de LIGO/Virgo-samenwerking. Nikhef-onderzoeker Matteo Tacca speelt als commisioning coordinator de komende vier weken een belangrijke rol bij de werkzaamheden aan de Virgo-detector bij Pisa in Italië. Een team van Nikhef-technici en onderzoekers werkt mee aan de verbeteringen.
In de detectoren worden met lasers de afstanden van spiegels in kilometerslange tunnels extreem precies gemeten en vergeleken, waardoor subtiele vervormingen van de ruimtetijd kunnen worden opgemerkt. Die vervormingen ontstaan volgens Einsteins relativiteitstheorie als extreem dichte massa’s zoals zwarte gaten of neutronensterren plotseling versmelten of elkaar opslokken.
Als golven op een vijver bereiken die vervormingen ook de aarde. In 2015 werd voor het eerst een dergelijke golf aangetoond door LIGO en Advanced Virgo samen. Uit de golfvormen leiden experts af wat de vermoedelijke bron is geweest.
Door het gebruik van drie detectoren (Washington, Louisiana en Pisa) op grote onderlinge afstanden is de bron van een signaal aan de hemelkoepel aan te wijzen. Bij een zwaartekracht-signaal richten astronomen vaak hun telescopen in die richting in de hoop ook lichtsignalen te kunnen zien. In de vorige meetperiode werd in 2017 voor het eerst zo’n lichtflits gemeten, toegeschreven aan botsende neutronensterren.
De vandaag begonnen meetpauze volgt op een halfjaar non-stop metingen met de drie detectoren. Sinds 1 april werden in de zogeheten O3-meetcampagne in totaal al 31 zwaartekrachtsgolven waargenomen, de meeste afkomstig van botsende zwarte gaten tot afstanden van liefst 17 miljard lichtjaar. Op de website gracedb.ligo.org/latest zijn de details van de metingen en analyses publiek beschikbaar.
‘Na zes maanden continue meten is de interferometer toe aan een check-up’, zegt coördinator Mattheo Tacca. ‘Zo lang doormeten is niet alleen opwindend vanwege de geregistreerde zwaartekrachtsgolven, maar ook nuttig om het meetinstrument beter te begrijpen.’
Tot nog toe werd in de O3-meetcampagne zo min mogelijk gesleuteld aan de instrumenten om zoveel mogelijk waarneemtijd te hebben. In de eerste zes maanden waren de kilometers grote en zeer gecompliceerde detectoren 44 procent van de tijd actief aan het meten.
Ook de gegevens uit de detectoren van de stille periodes tussen zwaartekrachtsgolven bieden veel informatie over het gedrag van de installaties. Volgens Tacca helpen zulke gegevens bij het verder verbeteren van de meettechnieken en correcties voor instabiliteiten en ongewenste ruis. Vanaf november staan de detectoren nog meer tijd actief klaar om nieuwe zwaartekrachtsgolven op te vangen, is de verwachting.
Maandag namen de detectoren op de valreep nog twee signalen waar die vermoedelijk zwaartekrachtsgolven zijn. Analyses daarvan zijn in volle gang. Mogelijk is een van beide veroorzaakt door een verre botsing van onbekende objecten die zwaarder zijn dan een neutronenster, maar lichter dan een zwart gat. Voor astronomen zijn zulke mass gap objecten vooralsnog een raadsel.
