De waarneming van de eerste zwaartekrachtsgolf door de LIGO detector is één van de belangrijkste wetenschappelijke doorbraken van de laatste jaren. Voor neutrinotelescopen zoals ANTARES en IceCube betekent deze ontdekking een nieuwe uitdaging.
De LIGO detector was na een upgrade slechts kort in gebruik, toen de observatie van een zwaartekrachtsgolf, GW150914, plaatsvond. Redelijkerwijs kunnen we in de toekomst grotere aantallen van dit soort gebeurtenissen verwachten wanneer langere periodes gemeten wordt.
Het botsen en samensmelten van twee zwarte gaten op een afstand van 1300 miljoen lichtjaren van de aarde wordt gezien als bron van de gemeten zwaartekrachtsgolf. Een dergelijke gebeurtenis zou ook een bron van neutrinos kunnen zijn, mits de zwarte gaten zich in een omgeving bevinden waaruit ze materie kunnen aantrekken.
Om zoveel mogelijk informatie aan ongewone kosmische gebeurtenissen te kunnen onttrekken zijn veel van de detectoren en telescopen van de wereld verbonden via een waarschuwingssysteem, zo ook LIGO, IceCube en ANTARES. Toen in september 2015 de LIGO detector een signaal over dit netwerk verzond, begonnen de wetenschappers van ANTARES en IceCube naarstig door hun data te zoeken naar neutrinos die misschien tegelijk met de zwaartekrachtsgolf zouden zijn uitgezonden. Er werden geen neutrinos gevonden, waardoor de wetenschappers limieten konden stellen aan de neutrinoproductie in de bron van de zwaartekrachtsgolf.
Wanneer er wel coïncidente neutrinos waren waargenomen, zouden deze de positie van de bron aan de hemel met veel grotere nauwkeurigheid hebben kunnen vastleggen. Dit zou de waarnemingen door andere telescopen vereenvoudigen.
Hoewel deze eerste zoektocht geen coïncidente neutrinos opleverde heeft de samenwerking van de ANTARES, IceCube, en de LIGO en Virgo collaboraties laten zien dat het tijdperk van de gezamenlijke waarneming van de kosmos is aangebroken. De komst van de veel grotere en gevoeligere neutrinotelescoop, KM3NeT, zal naar alle waarschijnlijkheid een positief resultaat in de toekomst vergroten.
Meer informatie
dr. Aart Heijboer, programmaleider ANTARES en KM3NeT voor Nikhef, email