De Leidse astronoom Jelle Ritzerveld is op 14 februari 2007 gepromoveerd op onderzoek naar de beweging van fotonen in het vroege heelal. In zijn proefschrift beschrijft hij een nieuwe methode om het uiterst complexe proces van het transport van licht door materie te volgen en te berekenen.
Tot nu toe probeerden natuurkundigen dit proces met de computer te kraken door de zon op te delen in regelmatige vakjes, het 'rekenrooster' (een soort ruimtelijk kippengaas), maar deze procedure leidt tot storende fouten en inefficiënte methodes. Ritzerveld koos voor een radicaal nieuwe aanpak en kroop hiervoor in de huid van de fotonen. Hij bouwde een onregelmatig rekenrooster van driehoeken, gebaseerd op de bewegingen van fotonen. Langs de zijden van die driehoeken beweegt het licht. Deze methode bleek optimaal en vrij van bijverschijnselen die je op een regelmatig rooster wel hebt.
Bovendien bleek deze aanpak ook geschikt om het proces van kosmologische reïonisatie beter te begrijpen. Dit is een van de meest complexe processen in de moderne kosmologie en is daarom nog relatief slecht begrepen. Gewapend met zijn nieuwe gereedschap kon Ritzerveld dit probleem aanpakken. Hij voerde simulaties uit die in de meeste opzichten realistischer waren dan alle voorgaande, en liet hierbij zien dat het proces van kosmische reïonisatie veel subtieler is dan werd gedacht. Ritzerveld: ‘Effecten die in de regel worden genegeerd bleken doorslaggevend en we begrijpen nu heel wat meer van de beweging van fotonen in het vroege heelal.’
Complexe beweging fotonen in vroege heelal
