UAntwerpen speelt een voortrekkersrol bij de realisatie van de Einstein Telescoop, waarbij onder de grond een enorme infrastructuur wordt uitgebouwd om zwaartekrachtgolven te kunnen bestuderen. Die golven vormen de sleutel tot het ontsluieren van de geheimen van ons heelal.
Als een steen in een vijver
Ooit al van zwaartekrachtgolven gehoord? Dat zijn golven in de kromming van de ruimtetijd. Vergelijk het met de rimpelingen op het water wanneer je een steen in een vijver gooit. De meest waarschijnlijke oorzaak van zulke zwaartekrachtgolven zijn samensmeltende neutronensterren. Dat zijn dode sterren die tijdens hun leven meer dan drie keer zo zwaar waren als onze zon en nu alleen nog uit neutronen bestaan.
De dichtheid van zo’n ster is enorm: één theelepeltje neutronenster weegt algauw een miljard ton. Soms komen neutronensterren als tweelingen voor: beide sterren draaien dan supersnel om elkaar heen, met aan het einde van de rit een enorme klap. Die klap is sterk genoeg om golven te produceren die vanop een immense afstand te detecteren zijn.
Hetzelfde gebeurt ook soms met twee zwarte gaten, maar dan is de klap nóg krachtiger. Omdat die zwaartekrachtgolven zo enorm zijn, kunnen we ze vanop een immense afstand detecteren. Dat gebeurde voor het eerst in 2015, of 99 jaar nadat Albert Einstein het bestaan van de golven voorspeld had in zijn relativiteitstheorie.
Die golven meten blijft ongelooflijk moeilijk. Dat komt omdat de afstandsmeting onbegrijpelijk klein is: zo’n één tienduizendste van een proton. Vandaag nemen we slechts om de paar dagen een zwaartekrachtgolf waar. Er is dus nood aan nieuw materiaal om vaker te kunnen meten.
De ET zal ons in staat stellen om veel verder en vroeger in ons heelal te kijken, tot het moment vlak na de oerknal. Zo zullen we bijvoorbeeld de fysica van zwarte gaten kunnen bestuderen.
30 kilometer lang, 270 meter diep
Telescopen die zwaartekrachtgolven meten, zijn anders dan die om sterren te observeren. Het zijn geen gigantische verrekijkers, maar ondergrondse installaties met heel precieze lasers. Dat ondergrondse is belangrijk: zo kunnen we natuurlijke en door de mens veroorzaakte trillingen onderdrukken.
De Einstein Telescoop wordt een gigantische nieuwe telescoop. Het wordt een driehoekig tunnelcomplex van maar liefst 30 kilometer lang, 270 meter onder de grond. Elk van de drie hoekpunten zijn meetstations die uitgerust zijn met ultramoderne lasers, opgehangen aan lange pendels van gemiddeld 15 meter hoog. De kans bestaat dat de ET op het drielandenpunt tussen België, Nederland en Duitsland gebouwd wordt, maar ook Sardinië is kandidaat. De beslissing over de locatie zal in 2026 vallen.
“Met de nieuwe telescoop kunnen we honderden zwaartekrachtgolven per dag meten”, zegt Hans Van Haevermaet, onderzoeker in de fysica aan UAntwerpen. “Dit onderzoek levert ons heel wat extra kennis over de fundamentele fysica op. We zullen beter begrijpen hoe de wereld in elkaar zit.”
Zwarte gaten in België
De belangstelling voor het project is enorm. De vijf Vlaamse universiteiten zetten er samen hun schouders onder, maar ook tientallen academische instellingen en onderzoekslaboratoria uit meer dan tien Europese landen willen het project wetenschappelijk, politiek en financieel ondersteunen. Ook Europa maakte alvast veel geld vrij voor de Einstein Telescoop. De hele bouw wordt op twee miljard euro geraamd.
Veel geld, maar het belang van de Einstein Telescoop is moeilijk te onderschatten. “De ET zal ons in staat stellen om veel verder en vroeger in ons heelal te kijken, tot het moment vlak na de oerknal”, vertelt Nick Van Remortel, medecoördinator van het project. “We zullen niet alleen zwaartekrachtgolven in optimale omstandigheden kunnen bestuderen, maar ook bijvoorbeeld de fysica van zwarte gaten.”
Prototype
Maar voor het écht zover is, test de ETpathfinder alle technologieën. Dat prototype van de Einstein Telescope is nu al in opbouw in Maastricht. Mede-oprichter van dat project? UAntwerpen! De universiteit is verantwoordelijk voor de constructie van mechanische systemen voor de vacuümtorens, de sensoren en actuatoren voor het seismische dempingssysteem, en de elektronica van de dataverwerkingssystemen.
Als alles goed gaat, start de bouw van de echte telescoop in 2026 en beginnen de observaties in 2032. En voorlopig ziet het er goed uit, want sinds 2021 maakt de Einstein Telescope deel uit van de roadmap van het European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI). Die goedkeuring erkent de waarde van het project en versterkt de Einstein Telescope op Europees niveau.
Verblijf in de ruimte verandert je hersenen voor langere tijd
Je moet nog even wachten op de Einstein Telescope. Maar wil je toch al meer weten over ruimtereizen? Of meer bepaald wat er gebeurt in de breinen van astronauten? Ontdek hoe een verblijf in de ruimte je hersenen voor een langere tijd verandert.