Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

Voor alle wetenschappelijke onderwerpen, die niet in een ander subforum thuis horen.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

Bericht door univers » 01 dec 2015, 07:39

Op 2 december 2015 lanceert de Europese ruimtevaartorganisatie ESA de ruimtesonde LISA Pathfinder, een belangrijke technologie-demonstratiemissie voor het meten van de door Einstein voorspelde zwaartekrachtsgolven in de ruimte. Wetenschappers verwachten met zwaartekrachtsgolven nieuwe ontdekkingen te kunnen doen over objecten als compacte dubbelsterren en samensmeltende superzware zwarte gaten, verantwoordelijk voor de grootste knallen na de oerknal. En er ligt ook compleet nieuwe fundamentele natuurkunde in het verschiet.

Albert Einstein voorspelde al in 1916 het bestaan van zwaartekrachtsgolven. Hij stelde zwaartekracht voor als een vervorming van de ruimtetijd: hoe zwaarder een object des te sterker de vervorming van de ruimtetijd eromheen. Twee extreem zware objecten die snel om elkaar heen draaien of botsen, zoals samensmeltende superzware zwarte gaten, zouden bovendien rimpelingen in die ruimtetijd moeten veroorzaken. Einstein zelf dacht dat dit minieme effect nooit gemeten zou kunnen worden. Maar nieuwe precisietechnologie stelt ruimteonderzoekers nu in staat om op zoek te gaan naar deze golven, die met de lichtsnelheid door het heelal reizen.
"Zwaartekrachtsgolven leveren een uniek nieuw venster op het heelal," zegt Gijs Nelemans (Radboud Universiteit/Nikhef), leider van het Nederlandse consortium dat werkt aan eLISA, de geplande grote broer van Pathfinder (zie onder). "In tegenstelling tot gewone elektromagnetische straling reizen zwaartekrachtsgolven overal dwars doorheen, van de bronnen direct naar de detectoren. Het is een compleet nieuwe manier om extreme objecten in de ruimte te bestuderen."

Technologietest
De meeste objecten zenden zwaartekrachtsgolven uit die alleen in de ruimte kunnen worden gedetecteerd. Daarom selecteerde de Europese ruimtevaartorganisatie ESA eind 2013 de eLISA-missie (evolved Laser Interferometer Space Antenna). eLISA gaat rond 2034 de ruimte in. LISA Pathfinder gaat nu eerst de precisietechnologie van eLISA testen. Het meetprincipe draait om het bepalen van de onderlinge afstand tussen vrij zwevende testmassa's met laserinterferometrie.

LISA Pathfinder heeft twee goud-platinablokjes aan boord, bijna 40 cm van elkaar, die vrij in de satelliet zweven. Dat is te dicht bij elkaar om al zwaartekrachtsgolven te kunnen detecteren. Het doel is aan te tonen dat de twee goud-platinablokjes in vrije val blijven, vrij van alle niet door de zwaartekracht veroorzaakte verstoringen. De onderzoekers doen dit door de afstand tussen de twee blokjes met atomaire precisie te meten. Hierbij wordt laserlicht als supernauwkeurige liniaal gebruikt, op dezelfde wijze als dat straks in eLISA gebeurt.

Fundamentele natuurkunde
"Hopelijk is de variatie in de afstand die LISA Pathfinder tussen de blokjes meet bijna nul," zegt SRON-onderzoeker Martijn Smit. "Want dan weten we dat de blokjes inderdaad ongestoord rondzweven. Als ze dan straks in eLISA op enorm grote afstand van elkaar worden gezet, zien we toch alléén de variaties die door zwaartekrachtsgolven worden veroorzaakt. En dat is de bedoeling."
"Als deze technologie zijn belofte waarmaakt, is de weg vrij voor eLISA," zegt Nelemans. "Met eLISA kunnen sterrenkundigen compacte dubbelsterren in de hele Melkweg bestuderen en samensmeltende superzware zwarte gaten tot voorbij de verste sterrenstelsels die we nu kennen. Maar waarschijnlijk levert de missie ook nieuwe fundamentele natuurkunde op. Misschien ontdekken we wel nieuw bewijsmateriaal voor de inflatietheorie. In feite kijken we naar alles wat de structuur van de ruimte door elkaar heeft geschud."

Lancering
Pathfinder wordt naar verwachting op 2 december gelanceerd vanaf de Europese lanceerbasis in Kourou in Frans-Guyana, aan boord van een Vega-draagraket. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA verwacht dat Pathfinder begin 2016 aankomt in zijn definitieve baan om de zon, op 1,5 miljoen km van de aarde.

Nederland
Nederlandse ingenieurs en wetenschappers zijn nauw betrokken bij beide missies. SRON heeft in de aanloop naar de lancering testapparatuur ontwikkeld voor LISA Pathfinder. TNO heeft al verschillende systemen getest en ontwikkeld, waaronder een systeem dat ervoor zorgt dat de laserbundels van eLISA exact op de goede plek terechtkomen, zelfs over een afstand van 5 miljoen km. Nikhef is als lid van de LIGO Virgo Collaboration al sinds 2007 intensief betrokken bij onderzoek naar gravitatiegolven. "In de toekomst willen we de precisietechnologie ontwikkeld voor Advanced Virgo verfijnen voor eLISA" zegt Jo van den Brand, wetenschappelijk programmaleider bij Nikhef. Nikhef, TNO, NOVA, Universiteit Twente en SRON werken samen in de technologieontwikkeling voor eLISA.

Op wetenschappelijk gebied bundelen onderzoekers van Nikhef, de Radboud Universiteit, Universiteit van Amsterdam, Universiteit Leiden, Rijksuniversiteit Groningen, de Vrije Universiteit en SRON de krachten. Zij gaan behalve met eLISA ook metingen verrichten met de Italiaans/Frans/Nederlandse VIRGO-detector, de Nederlandse BlackGEM-telescoop en de Europese Pulsar Timing Array, die zwaartekrachtsgolven van andere frequenties en hun elektromagnetische tegenhangers gaan waarnemen.

Afbeelding

Impressie van LISA Pathfinder, ESA's missie om technologie voor het meten van zwaartekrachtsgolven in de ruimte te testen (ESA/ATG medialab)

https://www.sron.nl/nieuws-mainnl-2415/ ... de-oerknal
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Re: Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

Bericht door univers » 03 dec 2015, 09:04

Vanochtend om 5.04 uur is, vanuit de Europese lanceerbasis in Kourou (Frans-Guyana), de ruimtesonde LISA Pathfinder gelanceerd. Naar verwachting komt Pathfinder begin 2016 aan in zijn definitieve baan om de zon, op 1,5 miljoen kilometer van de aarde. Het gaat om een ‘proefmissie’ waarbij technologie worden getest die nodig is voor de detectie van zogeheten zwaartekrachtsgolven. Astronomen verwachten dat deze golven, die nog nooit rechtstreeks zijn waargenomen, meer informatie kunnen geven over exotische objecten zoals compacte dubbelsterren en samensmeltende superzware zwarte gaten. Het bestaan van zwaartekrachtsgolven is al in 1916 voorspeld door Albert Einstein. Einstein stelde de zwaartekracht voor als een vervorming van de ruimtetijd: hoe zwaarder een object des te sterker die vervorming. Twee extreem zware objecten die snel om elkaar heen draaien of botsen, zoals samensmeltende superzware zwarte gaten, zouden bovendien rimpelingen in die ruimtetijd moeten veroorzaken. Einstein zelf dacht dat dit minieme effect nooit gemeten zou kunnen worden. Maar nieuwe precisietechnologie stelt ruimteonderzoekers nu in staat om op zoek te gaan naar deze golven, die met de lichtsnelheid door het heelal reizen. In tegenstelling tot gewone elektromagnetische straling gaan zwaartekrachtsgolven overal dwars doorheen, van de bronnen direct naar de detectors. De detectie van zwaartekrachtsgolven kan dus een onverstoord beeld van hun veroorzakers geven. Het nadeel van zwaartekrachtsgolven is dat ze heel moeilijk waarneembaar zijn. De meeste objecten zenden zwaartekrachtsgolven uit die alleen vanuit de ruimte kunnen worden gedetecteerd. Voor dat doel wil het Europese ruimtevaartagentschap ESA rond 2034 de missie eLISA (‘evolved Laser Interferometer Space Antenna’) lanceren. LISA Pathfinder moet nu eerst de precisietechnologie van eLISA testen. Het draait daarbij om de onderlinge afstand tussen vrij zwevende testmassa’s – blokjes van goud en platina. Deze blokjes zweven op een onderlinge afstand van veertig centimeter vrij in de ruimtesonde. Het doel is om – met behulp laserinterferometrie – aan te tonen dat de afstand tussen de blokjes niet wordt verstoord door andere krachten dan de zwaartekracht. Daartoe wordt deze afstand met atomaire precisie gemeten. Gehoopt wordt dat eventuele variaties verwaarloosbaar klein zullen zijn. Alleen dan is de technologie bruikbaar voor eLISA.

http://www.sron.nl/nieuws-mainnl-2415/p ... de-oerknal
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Il guercio

Re: Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

Bericht door Il guercio » 03 dec 2015, 09:40

Kunnen de mensen voor wie zich daarin interesseren (en dat zijn er denk ik wereldwijd toch maar bitter weinig, waar ik er één van ben), ook eindelijk een antwoord krijgen op de vraag of zwaartekrachtsgolven zich met de lichtsnelheid bewegen (hetgeen tot nu toe nog altijd een aanname is) of dat de zwaartekracht instantaan werkt (waarvan ik overtuigd ben), en je ze dus eigenlijk geen golven meer kunt noemen. Je zou bijvoorbeeld naar het licht van een supernova, of ander heftig verschijnsel kunnen kijken, en via LISA bezien of de door die gebeurtenis geproduceerde vervorming van de ruimte gelijktijdig aankomt met het daarvan afkomstige licht. :wink:


Afbeelding
Vraag het aan Mona...

Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Re: Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

Bericht door univers » 03 dec 2015, 10:12

Leonardo had een vooruitstrevende blik. :mrgreen:
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Il guercio

Re: Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

Bericht door Il guercio » 03 dec 2015, 13:31

Volgens mij was zijn blik op oneindig gericht... :mrgreen:

Plaats reactie