De LIGO, Virgo en KAGRA detectoren voor zwaartekrachtsgolven sluiten vandaag de langste observatieperiode ooit af. De oogst: ruim 250 nieuwe waarnemingen in tweeënhalf jaar.
De detectoren in de VS, bij Pisa en in Japan, samen de LVK-samenwerking, spreken van een succesvolle vierde meetronde sinds de start in 2015. In totaal werden sinds mei 2023 tweederde van de circa 350 zwaartekrachtsgolven gemeten die ooit zijn waargenomen.
De meetinstrumenten gaan nu een periode van verdere aanpassingen en verbeteringen in, om de gevoeligheid van de metingen nog verder te verbeteren. Nikhef is daar bij Virgo nauw bij betrokken. Wanneer een nieuwe meetronde begint, is nog niet bekend.
Nikhef is een van de hoofdpartners in het Virgo-project in Italië. Nederland ontwikkelde en verbeterde de interferometer ten zuiden van Pisa. In twee lasertunnels van twee kilometer lang kaatst daar laserlicht heen en weer tussen vrij opgehangen spiegels en verraadt extreem kleine afstandsveranderingen als een golf de aarde passeert.
Die golven ontstaan als verre zwarte gaten of neutronensterren botsen en rimpelingen in de ruimte zelf veroorzaken. Uit de minieme bewegingen kunnen de richting van de bron en eigenschappen van de botsende objecten worden afgeleid, zeker als de verspreide detectoren nauwkeurig samenwerken.
De hoge wetenschappelijke opbrengst in de meetcampagne sinds 2023 is te danken aan een reeks technische verbeteringen aan de detectoren en hun gevoeligheid, zegt spokesperson Gianluca Gemme van Virgo.
De Italiaanse detector had in meetronde ‘O4’ aanvankelijk een moeilijke start, maar heeft uiteindelijk veel bijgedragen aan een reeks interessante waarnemingen, zegt hij ook. De inbreng van KAGRA is tot nog toe beperkt gebleven.
De LVK-samenwerking was de afgelopen tweeënhalf jaar een aantal malen prominent in het nieuws. Onlangs nog bevestigde een waarneming in 2025 een voorspelling van Stephen Hawking over zwarte gaten, die als ze versmelten een nieuw zwart gat met een groter oppervlak vormen dan die van de zwarte gaten opgeteld.
In 2024 werden kort na elkaar twee botsingen waargenomen van zwarte gaten met ongebruikelijke massa’s en draairichtingen. Daaruit wordt opgemaakt dat ze zelf bij eerdere botsingen ontstaan moeten zijn, wat een eerste blik geeft in de rijke vormingsgeschiedenis van sommige zwarte gaten.
In 2023 werd een signaal gezien van een botsing waarbij het zwaarste zwarte gat ooit werd gevormd, 225 zonsmassa’s. Dat is zwaarder dan de meeste vormingsmodellen voorspellen.
De data van de observatoria worden breed gedeeld en geanalyseerd, ook in Nederland. Ook de komende periode zonder observatie blijven de onderzoekers de catalogus van gemeten gebeurtenissen doorspitten op zoek naar bijzondere effecten. Met de ruime collectie observaties wordt gaandeweg ook statistisch onderzoek mogelijk, waar eerder alleen individuele botsingen voorhanden waren.
