Wat als we niet alleen naar het universum kijken, maar er ook naar kunnen luisteren? Als we rimpelingen in de ruimtetijd kunnen meten die ons terugvoeren naar de eerste seconden na de oerknal? De Einsteintelescoop belooft niets minder dan een wetenschappelijke revolutie, die onze kijk op de kosmos fundamenteel zal veranderen.
De Einsteintelescoop (ET) zal niet naar de sterren kijken, maar zwaartekrachtgolven meten in een ondergronds observatorium. In tegenstelling tot licht, worden zwaartekrachtgolven niet tegengehouden door stof of materie. Archisman Ghosh: “Met licht bots je op een muur in het vroege universum. Met zwaartekrachtgolven niet.”
Einstein op de rooster
Wanneer zwarte gaten samensmelten, veroorzaken ze zwaartekrachtgolven. Archisman werkt met theoretische modellen om die golven te interpreteren. “Uit de vorm van zo’n golf kunnen we de betrokken massa’s afleiden én Einsteins relativiteitstheorie testen. De telescoop zal gevoeliger zijn dan huidige detectoren en signalen langer kunnen volgen. En dus verder kunnen terugkijken in de tijd, tot aan de oerknal.”
Het gaat zelfs verder, vertelt hij. “We zullen ook de uitdijingssnelheid van het universum preciezer kunnen meten, misschien wel exploderende sterren detecteren en volledig nieuwe, exotische objecten en fenomenen ontdekken. We hebben tot nu nog maar een fractie van de kosmos in kaart gebracht, de Einsteintelescoop zal ons ongekend ver brengen.”
Cijfers
België, Nederland en Duitsland dienden samen een voorstel in om de telescoop in het Drielandenpunt te bouwen. In 2027 wordt beslist waar de telescoop gebouwd zal worden, maar meer dan 2.000 onderzoekers werken vandaag al samen aan het megaproject. Onder hen verschillende UGent’ers. Naar aanleiding van de Einsteintelescoop roadshow, vroegen we hen naar de meest verbluffende cijfers én hun onderzoek.
1. 10-18 meter, of duizend keer kleiner dan een atoomkern
“Zwaartekrachtgolven meten is als luisteren naar een fluistering in een drukke kamer”, aldus Matthias Vereecken. De telescoop moet lengteverschillen – veroorzaakt door zwaartekrachtgolven – meten van 10-18 meter (een miljardste van een miljardste meter). Dat is duizend keer kleiner dan een atoomkern. “Een gigantische technische uitdaging”, benadrukt Archisman.
“Elke externe trilling en interne onnauwkeurigheid – zoals thermische ruis door de minuscule bewegingen van atomen of ontgassingsgedrag van het staal – vervuilt de resultaten, dus die moeten we zo veel mogelijk voorkomen of er achteraf uitfilteren.” Archisman ontwikkelt algoritmes met het oog op die tweede aanpak: “We willen de ruis met een factor van meer dan tien miljoen verminderen ten opzichte van huidige detectoren.”
2. Op vier atomen nauwkeurig
Om lengteverschillen te kunnen meten die duizend keer kleiner zijn dan een atoomkern, moeten de spiegels in de telescoop bijna perfect zijn. Jorden De Bolle onderzoekt hoe spiegelcoatings 99,999 procent van het laserlicht kunnen reflecteren. Ter vergelijking: een gewone spiegel reflecteert 70 tot 90 procent.
Daar komt nog een extra uitdaging bovenop, aldus Christophe Detavernier: “Het spiegeloppervlak mag over een halve vierkante meter maximaal vier atomen afwijken van een perfect vlak.”
Samen met Jorden experimenteert hij daarom met Atomic Layer Deposition (ALD) om de coatings atoomlaag per atoomlaag op te bouwen. “Zo hebben we perfecte controle over de dikte.” Die techniek kan op termijn betere spiegels opleveren dan de huidige standaardtechnologie. “De eerste resultaten zijn positief, maar er is nog een lange weg te gaan.”
3. Minder ruis bij –250 °C
“Warmte is onze vijand”, zegt Daniela Pascucci. “Elke atomaire beweging veroorzaakt thermische ruis. Om die te verminderen, willen we de temperatuur in de telescoop drastisch verlagen: tot wel -250 °C.” Daniela onderzoekt hoe optische systemen – zoals de laserstralen waarmee de telescoop afstanden meet – zich gedragen bij extreem lage temperaturen, en welk systeem dan het meest geschikt is.
Een van de opties is een laserstraal met een golflengte van twee micrometer. Daniela: “Die wordt nergens anders gebruikt. We moeten dus bijna alle componenten zelf ontwikkelen in ons optisch labo.”
4. 100 petabytes data per jaar
De telescoop zal enorme hoeveelheden data produceren: geen giga- of terabytes, maar wellicht meer dan honderd petabytes (een miljoen gigabytes) per jaar. Robin Chan ontwikkelt methodes om die sneller te analyseren met krachtige grafische processoren. “Wat vroeger dagen duurde om te analyseren, willen we herleiden tot minuten.”
Dankzij slimme algoritmes willen we de signalen bijna in real time interpreteren om deze informatie vlug te delen met observatoria wereldwijd. “Als iedereen tegelijk naar hetzelfde punt in de ruimte kijkt, kunnen we veel sneller nieuwe ontdekkingen doen.”
5. 120 km staal
De Einsteintelescoop krijgt drie armen van tien kilometer lang, diep onder de grond. Daarin liggen tot 120 kilometer metalen buizen. “Je kan ze vergelijken met gaspijpleidingen”, zegt professor Leo Kestens. “Maar er stroomt geen gas door, wel laserlicht.”
In die buizen moet een vacuüm heersen dat zuiverder is dan de interstellaire ruimte. “Dat betekent: geen roestvorming, geen microscopische lekken, geen gassen die uit het staal vrijkomen. Zelfs de interne kristalstructuur van het staal speelt een rol.”
Leo: “We zoeken naar roestvast staal dat sterk, perfect lasbaar én betaalbaar is. Het standaardmateriaal – dat ook gebruikt wordt voor de deeltjesversneller van het CERN – is peperduur en zou mogelijk een derde van de miljardeninvestering opsouperen. We hebben een alternatief gevonden dat twee keer goedkoper is: ferritisch roestvast staal. Er bestaat een gespecialiseerd bedrijf in België dat dit staal kan produceren. Stel je voor: misschien kunnen we ooit dankzij Belgisch staal naar de oorsprong van het universum gaan (lacht).”
Wil je ontdekken hoe onder andere de UGent meebouwt aan een machine die ons laat terugluisteren naar het ontstaan van het universum – en misschien zelfs nieuwe natuurwetten onthult? Bezoek dan de gratis expo over de Einsteintelescoop op campus Ledeganck van 26 februari tot en met 5 maart 2026.
De Einsteintelescoop krijgt drie armen van tien kilometer lang, diep onder de grond. Daarin liggen tot 120 kilometer metalen buizen.
Lees ook
Bouwen we straks een maanbasis met maanstof?
Is het mogelijk om metaal te produceren op de maan? Of andere materialen waarmee we een permanente maanbasis kunnen bouwen? Daar voert professor Inge Bellemans van de faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur samen met haar team onderzoek naar.
Wordt België de thuisbasis van de Einsteintelescoop?
Europa wil een telescoop bouwen om terug te kijken naar het ontstaan van het heelal. Het kilometerslange bouwwerk komt misschien wel in België. UGent’er Archisman Ghosh van de faculteit Wetenschappen kijkt er alvast reikhalzend naar uit.
Professor sterrenkunde: "We zien nu dingen die we nooit eerder konden zien"
Hij kan ze moeilijk letterlijk onder een microscoop leggen, maar geavanceerde computersimulaties helpen Maarten Baes om sterrenstelsels te bestuderen. Gelukkig maar, want de studie naar sterrenstelsels is een relatief nieuwe tak in de sterrenkunde, en er valt nog veel te ontdekken.
De vooruitblik: ontrafelen we in 2023 de geheimen van ons heelal?
De wereld van de sterrenkunde staat op zijn kop, en dat heeft alles te maken met de James Webb Telescope: een nieuwe, bijzonder krachtige ruimtetelescoop. Professor Arjen van der Wel: “Dit jaar wordt het jaar van de waarheid. Ofwel bevestigen de beelden van de telescoop onze theorieën, ofwel halen ze alles waar we in geloofden helemaal onderuit.”
