navbar.frm 20190426 /navigation.nav
Groot onderhoud . . . Ronde elke zondag 11:00 145.475 MHz . . . Wekelijkse ether ontmoetingen donderdag avond 20:30 uur 145.450 Mhz . . .
W
Effect van zwaartekracht-golven
Effect van zwaartekracht-golven Toon plaatjes? ) -->

De internationale collaboratie van wetenschappers en technici heeft voor de vierde maal een trilling in Einsteins ruimte-tijd gemeten, afkomstig van botsende zwarte gaten

Voor het eerst zag ook de Europese Virgo-detector in Pisa, Italië, waarbij het Nederlandse Nikhef-laboratorium in Amsterdam betrokken is, deze trillingen uit de ruimte aankomen.
De trilling die reeds op 14 augustus, is gemeten, werd veroorzaakt door een botsing van zwarte gaten.

Isaac Newton introduceerde het begrip zwaartekracht: objecten met massa trekken elkaar aan. Albert Einstein maakte duidelijk dat ruimte en tijd geen onafhankelijke grootheden zijn, zoals wij dat wel in ons dagelijks leven ervan ren.

Zwaartekracht moet volgens Einstein niet gezien worden als een kracht maar als een vervorming van de ruimte-tijd door de aanwezigheid van massa. In veel gevallen is dit een onmeetbaar verschil maar er zijn ook situaties waarbij de Einstein iets voorspelt dat in Newtons wereld onmogelijk was. Zo kan een asymmetrische, draaiende massa een rimpeling in de ruimte-tijd opwekken die zich voortplant: een zwaartekrachtgolf.
Alhoewel ontelbaar veel objecten minuscule golfjes uitzenden, zijn ze in verreweg de meeste gevallen te klein om ooit te meten. Sommige zware objecten in het heelal, zoals zwarte gaten en neutronensterren, kunnen door bewegingen met grote snelheid wel meetbare zwaartekrachtgolven veroorzaken

Doordat zwaartekracht golven extreem zwak zijn, moeten de instrumenten om deze te meten extreem gevoelig zijn.
De belangrijkste detectoren zijn Virgo (in Italië) en LIGO (twee detectoren in de Verenigde Staten). Ze werken volgens het principe van een Michelson interferometer Zij werken in het frequentie gebied van millihertz tot 1 kHz, een gebied waar de zogenaamde 1/f ruis dominant is en altijd aanwezig is Een zwaartekracht golf zal de afstand aarde-zon daardoor 0,1 nanometer, de diameter van een waterstof atoom, verlengen en verkorten.

Een apparaat dat dergelijke onwaarschijnlijk kleine lengte trillingen kan meten is de Michelson-interferometer.
Een lichtbundel wordt in twee ‘armen’ gesplitst en aan het einde van iedere arm teruggekaatst. Als de armen verschillend van lengte zijn, interfereren de twee teruggekaatste lichtbundels als ze elkaar weer tegenkomen. Via de interferentie kan het verschil in lengte van de armen gemeten worden, zelfs als dat verschil kleiner is dan ooit met een microscoop waargenomen kan worden.

Trillingen van de aarde moeten dus in extreme mate uitgefilterd worden door middel van mechanische filter Zelfs de verstoringen door natuurlijke trillingen van warme moleculen worden voorkomen, door de essentiele onderdelen tot het absolute nulpunt te koelen Daarnaast is complexe software nodig om het signaal van de overgebleven ruis te scheiden. En als laatste moet via astronomische waarnemingen een corresponderend verschijnsel, licht- of roentgen flits gedetecteerd zijn

Op 14 september 2015 gingen de alarmen af bij de twee LIGO-interferometers in de VS. Na een uitgebreide analyse en een grondige controle bleek voor het eerst een zwaartekrachtgolf te zijn waargenomen. Deze golf was veroorzaakt door het samensmelten van een dubbel zwart gat. Kort hierna werd een tweede zwaartekrachtgolf gedetecteerd, afkomstig van een soortgelijk samensmelten van twee (kleinere) zwarte gaten. Tijdens deze samensmelting, die ongeveer 1,4 miljard jaar geleden plaatsvond, werd een hoeveelheid energie grofweg gelijk aan de massa van de zon omgezet in zwaartekrachtgolven. Het waargenomen signaal kwam van de laatste 27 omwentelingen van de zwarte gaten vóór hun samensmelting tot één zwart gat

Het zal hopelijk duidelijk zijn dat deze detectoren, waarvan er twee in de USA en een in Europa operationeel zijn, een extreme technische en wetenschappelijk prestatie zijn

(PA0PHB, NIKHEF 2017/09/28 )

VIRGO Michelson interferometer
VIRGO Michelson interferometer
Principe Michelson-interferometer
Principe Michelson-interferometer
Redactie: pa0phb @ veron.nl   Fri Jan 22 23:44:29 2021
©    Linux powered