Pionierster in de nieuwe wetenschap van zwaartekrachtgolven

In 2015 konden wetenschappers voor het eerst een zwaartekrachtgolf meten. Een doorbraak die de relativiteitstheorie van Albert Einstein bevestigde, maar tegelijk ook het begin is van een spannende ontdekkingsreis naar het ontstaan en de toekomst van het heelal. Jessica Steinlechner wil met haar onderzoeksgroep bij Maastricht Universiteit een belangrijk steentje bijdragen: spiegelcoatings die de metingen verbeteren.  

Vorig jaar kon de champagne twee keer open in huize Steinlechner in Aken. Eerst in de zomer vanwege de toekenning van een startersbeurs van 2,5 miljoen euro van de Europese Research Council en niet veel later viel de beschikking met de felbegeerde Vidi-beurs van acht ton uit het Talentprogramma van NWO in de brievenbus. Funding waarmee Jessica Steinlechner een droom van veel wetenschappers waarmaakt: een eigen onderzoeksgroep formeren.

Ruim een half jaar later is de euforie nog niet weggeëbd. “Zeker niet”, klinkt het deze ochtend via een digitale verbinding, “als onderzoeker is het al prachtig als je een plek in een team krijgt, maar je éigen team formeren is natuurlijk het allermooiste. Eerlijk gezegd ben ik nog wel een beetje beduusd. Er zijn wereldwijd misschien wel veertig universiteiten en instituten die bezig zijn met coatings en andere innovaties voor telescopen en detectoren. Fantastisch dat we juist in Maastricht de kans krijgen om te pionieren.”

Rimpelingen in het heelal

De in Duitsland opgegroeide en opgeleide wetenschapper gebruikt niet voor niets het woord ‘pionieren’. “Het is nog maar zeven jaar geleden dat wetenschappers erin slaagden om een zwaartekrachtgolf vast te stellen. Dan hebben we het over een zogenoemde rimpeling in de ruimtetijd die ontstaat als bijvoorbeeld twee sterren met elkaar botsen. Zo’n rimpeling kan ons heel veel leren over ruimtetijd, over zwaartekracht, over zwarte gaten en over het ontstaan van het heelal. In de wereld van astronomen en astrofysici absoluut opwindend. We kunnen natuurlijk al het licht meten van sterren die miljoenen jaren onderweg zijn geweest naar onze aarde, maar voor het meten van signalen van donkere objecten zoals zwarte gaten en planeten hebben we net de eerste stap gezet.”

Eureka-moment

Jessica Steinlechner

De meting van de eerste zwaartekrachtgolf mocht dan een Eureka-moment zijn, om echt meer over het heelal te weten te komen moet nog heel veel werk verricht worden. “Enorm veel”, beaamt Jessica Steinlechner. “Met mijn onderzoeksgroep wil ik één klein onderdeel van de talloze complicaties en uitdagingen oplossen: een coating voor de spiegels op de detectoren die de rimpelingen moeten registreren. We meten met laserstralen de afstanden tussen spiegels die vervat zijn in detectoren. Het gaat dan om minuscule verschillen die het gevolg zouden moeten zijn van zwaartekrachtstraling. Probleem is dat de huidige coatings op de spiegels verstorend werken. Ze weerkaatsen warmte en zorgen voor thermische trillingen. Hier in Maastricht gaan we nu een coating ontwikkelen die de verstoringen opheft of op zijn minst vermindert.”

Fundamenteel en toegepast onderzoek

Plek van onderzoek en experimenten wordt de jongste loot aan de stam van de Faculty of Science and Engineering van Universiteit Maastricht. Meer precies de plek waar ook het prototype van de Einstein Telescope Pathfinder gebouwd wordt, een laserdetector op schaal die de voorloper moet worden van de grootste laserdetector ter wereld die met installaties van tien kilometer lang heel diep in het heelal kan “kijken”.

Het was ook deze proefopstelling die Jessica Steinlechner in 2019 naar Maastricht lokte. “Een mooie kans, ook omdat ik hier de ruimte heb gekregen om onderzoeksvoorstellen te formuleren en subsidies aan te vragen. Gemakkelijk was het niet. Ik was al eens afgewezen voor een Vidi en je mag maximaal twee keer een poging doen. De toewijzing van de Europese grant betekende een start, zeker omdat er ook geld bij zat om een lab te bouwen. Die toekenning heeft ongetwijfeld ook een positieve invloed gehad op de Vidi-aanvraag. Feit is dat we nu voldoende middelen hebben om echt fundamenteel en toegepast onderzoek te doen.”

UM als voorloper

En misschien, heel misschien wordt de uiteindelijke coating wel toegepast in de échte Einstein Telescope, een miljardenproject. “Het zou wel mooi zijn als die telescoop hier in Zuid-Limburg komt.  Dat zou ook Universiteit Maastricht op de kaart zetten als voorloper in de toch nieuwe wetenschap van zwaartekrachtgolven, een discipline die in één keer echt hot is. Het werk wat we doen zouden we overal ter wereld kunnen verrichten, maar ik merk nu al dat ik deze setting bij deze jonge universiteit heel prettig vind. Wij gaan in ieder geval alles op alles zetten om een bijdrage te leveren.”

Tekst: Jos Cortenraad
Beeld: Rafaël Philippen

Lees ook

  • Adriana Iamnitchi’s carrière was als een gespreid bedje. Ze werkte als full professor bij het Department of Computer Science and Engineering van de University of South Florida. Toch zocht ze een andere uitdaging en kwam naar Maastricht, om zich hier te storten op onderzoek naar sociale media.

  • Phishing mails of helpdeskmedewerkers die je vragen om geld over te maken? Digitale criminaliteit neemt toe en wordt steeds gewiekster. Artificial Intelligence speelt daarin een negatieve én positieve rol. Aan de ene kant ontstaan er door AI nieuwe vormen van cybercrime; aan de andere kant helpt AI...

  • Eigenlijk wilde Caroline Bouvier illustrator worden, maar ze werd uiteindelijk chemicus. Ze slaagde erin haar passies, kunst en scheikunde, te combineren in haar onderzoek - het creëren van moleculaire vingerafdrukken van 's werelds meest beroemde schilderijen, waaronder oude meesterwerken uit de...