Stefan Hild: ‘Maastricht wordt het innovatiecentrum voor zwaartekrachtsgolfmeting’

25-02-2019

De Duitse gravitatiegolfexpert Stefan Hild wordt de nieuwe hoogleraar experimentele natuurkunde aan de Universiteit Maastricht, die vanaf nu vol lid van Nikhef is. Hij laat de Universiteit van Glasgow in Schotland achter zich.

Het onderzoek naar zwaartekrachtgolven, zegt Hild, is hem wetenschappelijk met de paplepel ingegoten. ‘Letterlijk. Ik was student in Hannover toen de GEO600-detector gebouwd zou worden en er te weinig geld was om het door bedrijven te laten bouwen. Of wij als studenten niet konden helpen, was de vraag. We metselden zelf de muren, stortten de vloeren, schilderden de labs en cleanrooms, bouwden apparatuur en deden uiteindelijk ook metingen. Ik was natuurkunde gaan studeren omdat ik iets in duurzame energie-onderzoek wilde doen. Maar het werden gravitatiegolven. Ik ben pas veel later, hier in Glasgow, in de zijlijn aan die energie-research toegekomen.’

Stefan Hild (Celle, 1978) stapt per 1 augustus dit jaar over naar Maastricht van de Schotse universiteit, waar hij nu nog hoogleraar experimentele fysica is. Maastricht heeft zich daartoe aangesloten bij het Nationaal Instituut voor Subatomaire Fysica, Nikhef, dat al geruime tijd een vooraanstaande rol speelt in het wereldwijde onderzoek naar gravitatiegolven.

Deels, laat hij maar eerlijk zijn, komt Hild naar Maastricht vanwege de Brexit. Hij is, zegt hij, een illusie armer. ‘Alles aan ons werkveld is zo Europees, je werkte als Duitser aan een Engelse universiteit aan een Italiaans project met geld uit Frankrijk en Italie. Brexit voelde als een stap in de totaal verkeerde richting’, vertelt hij via Skype.

De desillusie was voor hem de reden om uit te gaan zien naar iets anders, buiten de UK. Toen Maastricht zich aandiende, viel alles op zijn plaats. Deze zomer verhuist hij met zijn gezin met twee jonge kinderen naar de regio Maastricht. Mogelijk gaat hij net over de grens in Duitsland wonen, om de kinderen niet opnieuw een nieuwe taal aan te doen. Hijzelf heeft zich wel een stoomcursus Nederlands voorgenomen. Vanzelfsprekend, vindt hij.

Hild geldt internationaal als een specialist in het ontwikkelen en bouwen van supergevoelige laseropstellingen voor het meten van trillingen van de ruimtetijd zoals die door Einsteins relativiteitstheorie uit 1915 voorspeld worden.

Glasgow is wat dat betreft historische grond. Daar begon veteraan Ron Drever, en later Sir Jim Hough, ongeveer een halve eeuw geleden met de eerste pogingen om Einsteins golven te meten. Drever vertrok later naar Caltech in de VS, waar uiteindelijk LIGO zou worden bedacht en gebouwd in zowel Washington en Virginia.

In 2015, zestien jaar na zijn eigen avonturen met GEO600, werden zulke Einsteingolven voor het eerst echt gemeten met de twee LIGO-detectoren in Amerika. Sindsdien is ook de Virgo-detector bij Pisa in Italië actief, ondermeer met inbreng van Nikhef.

De laatste jaren zijn wetenschappelijk een ongelofelijk spektakel geweest, zegt Hild. ‘Inmiddels hebben we een hele catalogus van waarnemingen van botsende zwarte gaten en botsende neutronensterren waarvan we zelfs het licht konden zien. Er ontstaat een heel nieuw veld van de astronomie en natuurkunde, dat we nu verder willen verkennen.’

Daarvoor, zegt hij, is een nieuwe generatie van gravitatiegolfdetectoren absoluut nodig. De ontwerpen voor LIGO en Virgo, met spiegels en lasers in haaks op elkaar geplaatste tunnels van een paar kilometer lang, stammen in feite al uit de jaren ’90. ‘We verwachten dat we met lagere temperaturen, andere spiegels en betere lasers en betere ruisonderdrukkingen betere ruisonderdrukking nog grote sprongen voorwaarts kunnen maken’, verwacht Hild.

Een belangrijk motief voor zijn overstap is daarom dat Maastricht de ambitie heeft uitgesproken om een testcentrum voor zulke nieuwe interferometer-technieken te worden. Er zijn vergevorderde ideeën voor wat heet een ETpathfinder, een faciliteit waar Hild en zijn team hun ideeën kunnen vervolmaken. Einddoel daarbij is technologie voor de zogeheten Einstein Telescope, een diepgekoelde driehoekige ondergrondse laserdetector met zijden van tien kilometer die in theorie tot de oerknal terug het heelal in kan kijken. ‘De ontwerpstudies daarvoor stammen al uit 2011, dus van voor de eerste echte detecties. Toen was Einstein Telescope nog een droom. Nu is het tijd om er vaart achter te zetten met hedendaagse technieken’, zegt Hild.

De ETpathfinder moet wat hem betreft een echte faciliteit worden, waar steeds nieuwe generaties ideeën voor nog gevoeliger zwaartekrachtgolfmeters worden getest en uitgewerkt, zijn eigen specialisme.

Hij is enthousiast over het idee om de Einstein Telescope uiteindelijk ook in de Euregio rond Vaals te bouwen. Maar zelfs als het apparaat uiteindelijk toch elders gebouwd zou worden, zal Maastricht een sleutelrol spelen bij het ontwikkelen van de complexe instrumenten die daarvoor nodig zijn. ‘Dat zal spannend genoeg zijn om behoorlijk wat studenten aan te trekken en bijvoorbeeld ook industrie’, verwacht Hild. ‘En stel je eens voor: drie landen Nederland, België en Duitsland die elk een hoek van de ET-detector bouwen, een paar kilometer van de plek waar het Verdrag van Maastricht werd ondertekend, de geboortegrond van de EU.’