Nobelprijswinnend onderzoek naar zwaartekrachtgolven op Grid
De Nobelprijs voor Natuurkunde 2017 werd toegekend aan Rainer Weiss, Barry Barish en Kip Thorne van de LIGO-Virgo collaboration, voor ‘hun doorslaggevende bijdragen aan de LIGO-detector en de detectie van zwaartekrachtgolven’. Het onderzoeksconsortium maakt onder andere gebruik van de Grid-faciliteit van SURF.
De ruimtetijd van Albert Einstein
De eerste rimpelingen in de ruimtetijd, zogeheten zwaartekrachtgolven, werden door twee Amerikaanse LIGO-detectoren in 2015 en 2016 gemeten. Deze trilling in de 'ruggengraat' van het heelal zorgen voor een mijlpaal in de natuurkunde en astronomie. Albert Einstein opperde 100 jaar geleden dat het heelal bestaat uit ruimte en tijd. Die vormden volgens hem één geheel, dat hij ruimtetijd noemde. Bij een grote gebeurtenis kan ruimtetijd trillen, als de rimpels in een vijver wanneer iemand er een steen in gooit. Het gelijk van Einstein is pas nu te bewijzen, met extreem gevoelige detectoren. Daarin schijnen laserstralen door kilometerslange armen. Als een zwaartekrachtgolf langs de aarde trekt, verschuift de straal een miljoenste van een miljoenste van een miljoenste van een meter.
Detector in Europa
Nobelprijswinnaars Rainer Weiss (emeritus hoogleraar in de natuurkunde van MIT) en Kip Thorne (emeritus Richard P. Feynman professor van theoretische fysica van Caltech) werken vanaf de jaren tachtig aan het Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory LIGO. Samen met Barry Barish (Linde Professor of Physics, emeritus van Caltech) vormen zij de spil van het LIGO-project. Op 14 augustus 2017 werden de meest recente zwaartekrachtgolven gemeten. Dit gebeurde voor het eerst ook door een speciale detector in Europa, de Advanced Virgo in de buurt van het Italiaanse Pisa, die vanaf 1 augustus 2017 aangesloten is bij de LIGO-detectoren.
Nederlandse wetenschappers
Een groot aantal Nederlandse wetenschappers was nauw betrokken bij deze spectaculaire ontdekkingen en speelt ook in het verdere onderzoek van zwaartekrachtgolven een belangrijke rol. Zo hebben natuurkundigen van Nikhef - het Nationaal instituut voor subatomaire fysica - belangrijke bijdragen geleverd aan de instrumentatie en data-analyse van dit onderzoek. Verder speelt Nikhef een belangrijke rol binnen het Einstein Telescope project, een toekomstig observatorium voor zwaartekrachtgolven.
Veel rekenkracht nodig
Voor zwaartekrachtgolvenonderzoek is veel rekenkracht nodig. De LIGO-Virgo Collaboration maakt daarvoor onder andere gebruik van de Dutch National e-Infrastructure die gecoördineerd wordt door SURF. Alleen al op de Nederlandse Grid-faciliteiten wordt door LIGO-Virgo in 2017 12,5 miljoen uur rekenwerk verricht.
Over LIGO en Virgo
LIGO wordt gefinancierd door de Amerikaanse National Science Foundation en wordt gerund door Caltech en MIT, die het project hebben ontworpen en gebouwd. Meer dan 1.000 wetenschappers van over de hele wereld nemen eraan deel via de LIGO Scientific Collaboration.
De Virgo Collaboration bestaat uit meer dan 280 natuurkundigen en technici van 20 verschillende Europese onderzoeksgroepen bij het Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Frankrijk, het Istituto Nazionale di Fisica Nucleare in Italië, Nikhef in Nederland, MTA Wigner RCP in Hongarije, de POLGRAW-groep in Polen, de Universitat de València in Spanje, en de European Gravitational Observatory, het laboratorium waar de Virgo-detector gehuisvest is nabij Pisa in Italië.