Eind oktober stond de sterrenkundige wereld op zijn kop. Met een groots opgezette mediacampagne werd wat nu al de ontdekking van de eeuw wordt genoemd bekend gemaakt: voor het eerst hadden onderzoekers een neutronensterbotsing met zowel zwaartekrachtgolven als met telescopen waargenomen. Meerdere instituten van Science Park – zoals NIKHEF, dat onderzoek doet naar de kleinste deeltjes, en de Universiteit van Amsterdam – speelden een rol in de ontdekking. Dus ook Science Park verkeert al weken in euforie. Een gesprek met de directeur van het Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde, Ralph Wijers.
Neutronensterbotsing? Zwaartekrachtgolven?
“Een neutronenster is een ineengestorte ster aan het eind van haar leven; een restant van de supernova die het eerst is. De kern van zo’n ster is volledig geïmplodeerd en onder de druk die er dan ontstaat versmelten elektronen en protonen tot neutronen; vandaar de naam neutronenster. Uiteindelijk blijft er een bolletje over van maar zo’n 10 tot 25 kilometer doorsnede, die wel nog zwaarder is dan onze zon. Een teelepeltje van dat spul is zwaarder dan een berg in de Alpen!”
“Soms draaien twee van die neutronensterren om elkaar heen, en heel, heel soms versmelten ze tot één nieuwe neutronenster. Dat is een gebeurtenis waar gigantische energiën bij vrij komen, waaronder dus die zwaartekrachtgolven; een soort rimpelingen in de ruimte. Deze gebeurtenis hebben we dus nu voor het eerst opgevangen.
Hoe groot is deze ontdekking nu eigenlijk?
“Wel, je zou kunnen zeggen dat het al “40 jaar in the making is”. In 1975 al werd de eerste dubbele neutronenster ontdekt en toen vermoedde men al dat je de zwaartekrachtgolven van een botsing van twee van zulke sterren zou moeten kunnen zien. Maar het heeft dus 40 jaar geduurd voordat we de instrumenten hebben kunnen bouwen om dit ook echt te doen.”
“Wat het verder heel bijzonder maakt is dat we voor het eerst zo’n botsing met zwaartekrachtsgolfstraling hebben gezien, en tegelijkertijd ook met elektromagnetische straling – met ‘gewone’ telescopen dus. Hiermee gaat een heel nieuw tijdperk open van mogelijke nieuwe ontdekkingen.”
Hoe zit het met dat goud?
“Zo’n neutronensterbotsing gaat gepaard met zulke sterke krachten dat er ook allerlei zwaardere elementen zoals goud en platina worden gevormd. Het lijkt erop zien dat praktisch al het goud dat we op aarde hebben afkomstig is van zo’n botsing. Dus die ring aan je vinger is in feite een overblijfsel van een gewelddadige kosmische gebeurtenis! Deze botsing heeft waarschijnlijk dertig keer de massa van de hele aarde aan goud opgeleverd, en zo’n veertig keer deze massa aan platina.
Hoe is Science Park precies betrokken?
“NIKHEF heeft meegebouwd aan de Europese zwaartekrachtsgolfdetector Virgo in Italië, en doet ook veel van de data-analyse. Wij van de Universiteit van Amsterdam zijn eigenlijk pioniers op het gebied van waarnemingen op verschillende golflengtes van zulke plotselinge gebeurtenissen, die code hebben we zeg maar gekraakt. Onze kennis heeft dus meegeholpen om de botsing op verschillende manieren te kunnen bekijken zoals nu gebeurd is.”
“Het geeft vooral heel veel energie om aan zoiets mee te werken. We zien ook dat de samenwerking op Science Park tussen bijvoorbeeld sterrenkunde en natuurkunde ook echt vruchten begint af te werpen.”
Waar zou je dit plaatsen in het rijtje ‘wetenschappelijke doorbraken’?
“Nou, toch wel top tien zou ik zeggen! De allereerste zwaartekrachtgolf waarneming in 2015 was natuurlijk extreem bijzonder, maar dit scoort toch ook zeer hoog.”
Wat wordt de volgende grote ontdekking?
“Haha, nou voorlopig even geen zwaartekrachtgolven want allebei de detectoren gaan er een jaar tussenuit voor een upgrade. Maar daarna zal het waarschijnlijk steeds gewoner gaan worden om de golven op te pikken. We hopen bijvoorbeeld een botsing van een neutronenster en een zwart gat te kunnen zien. En we gaan zeker meer leren over de big bang en over hoe snel het heelal nu eigenlijk uitdijt.”
Door José Stoop
Beeld: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet