Astronoom Joeri van Leeuwen (ASTRON/UvA) ontvangt een Vici-beurs van 1,5 miljoen euro om op jacht te gaan naar de bron van zwaartekrachtgolven. In de komende vijf jaar zal hij met een team van zes onderzoekers het nagloeien van samengesmolten neutronensterren bestuderen met de radiotelescopen in Westerbork.
Zwaartekrachtgolven ontstaan wanneer twee zware objecten in het heelal, zoals neutronensterren of zwarte gaten, om elkaar draaien en samensmelten. Met de instrumenten Virgo en LIGO is het al mogelijk om deze rimpelingen in de ruimtetijd te detecteren, maar waar ze precies vandaan komen, en hoe ze worden gemaakt, is nog grotendeels onbekend.
Van Leeuwen kan dankzij deze Vici-beurs met de radiotelescopen in Westerbork een van de oorzaken van zwaartekrachtgolven bestuderen: het samensmelten van twee neutronensterren. “Op elkaar klappende neutronensterren veroorzaken grote explosies, die we ook in radiolicht kunnen zien”, zegt Van Leeuwen. “Door het nagloeien van deze explosies te bestuderen, kunnen we heel precies bepalen waar de zwaartekrachtgolven vandaan komen. Dat kan niet met alleen zwaartekrachtgolf-detectoren.”
In augustys 2017 werden botsende neutronensterren die zwaartekrachtgolven veroorzaakten voor het eerst ook met meerdere telescopen waargenomen in verschillende soorten licht. Bijzonder aan de radiotelescopen in Westerbork is dat ze met de meest gevoelige breedbeeldcamera’s ter wereld een nog groter gedeelte van de hemel kunnen afzoeken dan andere telescopen.
Door de neutronenster-explosies te bestuderen, hoopt van Leeuwen ook meer te weten te komen over de materie waaruit neutronensterren bestaan. “Deze materie is hetzelfde spul als waaruit jij en ik deels bestaan en dat begrijpen we nog niet volledig. Door het nagloeien te meten, komen we meer te weten over de massa en de stabiliteit van de neutronen in de ster.”
Botsende neutronensterren kunnen ook felle radioflitsen veroorzaken. “Neutronensterren hebben heel sterke magneetvelden. Als ze fuseren tot een zwart gat, wordt dit magneetveld naar buiten geslingerd. Dit geeft waarschijnlijk een supersterke magnetische puls, die wij zouden kunnen zien als een felle radioflits. Ook deze flitsen gaan we proberen waar te nemen met onze radiotelescopen.”
Van Leeuwen stelt met de Vici-beurs een nieuw team van zes onderzoekers aan, waarmee hij op jacht gaat naar nagloeiende bronnen van zwaartekrachtgolven. De waarnemingen zullen na de zomer van start gaan, als de Virgo en LIGO detectoren weer op zoek gaan naar zwaartekrachtgolven. “Zodra ze er een vinden, krijgen wij een seintje. En dan gaan we met onze telescopen direct op zoek naar de bron.”
Joeri van Leeuwen ontvangt Vici voor onderzoek naar de oorsprong van zwaartekrachtgolven
