Met behulp van een ondergronds observatorium hopen wetenschappers voor het eerst de mysterieuze zwaartekrachtsgolven te kunnen waarnemen, om daarmee de geheimen van zwarte gaten of zelfs de oerknal te kunnen ontsluieren.

Albert Einstein heeft met zijn algemene relativiteitstheorie laten zien dat ze moeten bestaan: zwaartekrachtsgolven. Deze ‘rimpelingen’ ontstaan tijdens gigantische explosies – waarvan de meest prominente de oerknal van 13,7 miljard jaar geleden was – en andere gewelddadige fenomenen (zoals het fuseren van zwarte gaten). Ze reizen met de lichtsnelheid over enorme afstanden door het heelal waarbij ze de zogenoemde ruimtetijd vervormen. Maar tegen de tijd dat ze de aarde bereiken, zijn ze al behoorlijk verzwakt en dus lastig op te pikken. Tenminste, tot nu toe. De nog te bouwen Einsteintelescoop moet daar verandering in brengen.

Het ambitieuze project van het European Gravitational Observatory kost tegen de 1 miljard euro en bestaat uit de bouw van een netwerk van tunnels op 800 meter diepte met een totale lengte van 20 kilometer. Het is niet de eerste zwaartekrachtsgolfdetector (onder andere LIGO en VIRGO gingen hem al voor), maar wel de eerste ondergrondse. En dat is een hele verbetering, want de minste seismische activiteit kan al een verkeerde uitslag op met de apparatuur geven.

Hoe deze detector zou werken? In de bijna volledig vacuüm tunnel worden bij een temperatuur van -150 graden Celsius laserstralen afgeschoten die worden gereflecteerd door een soort spiegels aan elke uiteinde. Wanneer zwaartekrachtsgolven de aarde raken, zullen de deeltjes in de ‘spiegel’ achtereenvolgens uitrekken en krimpen, een gevolg van de kromming van de ruimtetijd. Uit de veranderingen in dit patroon van vervormingen kunnen de sterrenkundigen de bron van de zwaartekrachtsgolven achterhalen.

Niet alleen de bouw is ambitieus, ook de verwachtingen van de sterrenkundigen zijn hooggespannen. “Met zo’n gevoelige detector kunnen we direct zwarte gaten zien en meer leren over de uitdijing van ons universum. Daarnaast kunnen we, als we erg geluk hebben, zelfs signalen oppikken van de oerknal, wat ons zou kunnen helpen te begrijpen wat er vóór die oerknal was”, zegt projectleider B.S. Sathyaprakash van de Cardiff-universiteit.

Maar voorlopig moet er eerst een plek worden gevonden voor de Einsteintelescoop. Een aantal verlaten mijnen in Europa komen daarvoor in aanmerking, maar ook een compleet nieuw te bouwen tunnelstelsel behoort tot de mogelijkheden. De wetenschappers achter het project zullen hun plannen voor de telescoop op een bijeenkomst in Italië volgende maand nader toelichten.

Bronnen: The Telegraph

Beeld: NASA/Goddard Space Flight Center