WP3: Het testen van zwaartekracht door het timen van pulsars met de SKA

WP3: Het testen van zwaartekracht door het timen van pulsars met de SKA

  • Post by:
  • 2:14PM apr 04, 2018
  • Comments off

Tagline: Een belangrijk wetenschappelijk vraagstuk wat bestudeerd zal worden met de SKA is “Het testen van zwaartekracht met pulsars en zwarte gaten”.

Voorstel:

De Square Kilometre Array (SKA) is de radiotelescoop van de toekomst. Een belangrijk wetenschappelijk vraagstuk wat bestudeerd zal worden met de SKA is “Het testen van zwaartekracht met pulsars en zwarte gaten”. Dit heeft twee aspecten: 1) Het direct meten van zwaartekrachtsgolven (welke ontstaan door o.a. het samensmelten van superzware zwarte gaten in sterrenstelsels) met een Pulsar Timing Array (PTA); 2) Het testen van de Algemene Relativiteitstheorie door het meten van relativistische effecten in baanparameters van pulsars in dubbele neutronenstersystemen. In dit project zullen we een unieke combinatie van metingen gebruiken: het 15-jaar lange pulsar timing archief van de WSRT geeft ons een basis om de beste pulsars te selecteren. Daarnaast zullen nieuwe waarnemingen met LOFAR het mogelijk maken om te onderzoeken of de tot nu toe onzichtbare begeleider van de al bekende pulsar in deze relativisitische systemen ook te detecteren is als radio pulsar. De positie van Nederlandse astronomen binnen de bestaande Europese Pulsar Timing Array gemeenschap zal door dit project versterken, en levert directe betrokkenheid bij de uitvoering van de eerste metingen met de SKA-voorlopers MeerKAT in Zuid-Afrika, en de ontwikkeling van timing programma’s op SKA1-Mid in Zuid-Afrika en SKA1-Low in Australië.  Binnen Nederland is een zeer duidelijke verbinding met de bredere GW gemeenschap. Zowel de bronnen van zwaartekrachtsgolven als de meettechnieken die ontwikkeld worden voor pulsar timing geven een grote overlap met de rest van het spectrum gemeten door LIGO/Virgo, en uiteindelijk de Einstein Telescope en LISA (Nikhef, RU); een PTA is gevoelig voor zwarte gaten met de meest extreme massa’s. Ook worden zwaartekrachtsgolven verwacht van de pulsars zelf (UvA); deze zijn te vinden in de LIGO/Virgo band. Dit project sluit ook direct aan bij het Nederlandse “Science Data Centre” wat momenteel in ontwikkeling is (ASTRON). Er zullen in dit kader toepassingen worden ontwikkeld die de grote hoeveelheid meetgegevens kan analyseren, en hier zullen de pulsar waarnemingen van MeerKAT, een van de voorlopers van de SKA worden verwerkt.