Donderdag (14 november) markeerde het einde van een spannende, mysterieuze en uiteindelijk teleurstellende vijf dagen astrofysica.
Telescopen over de hele planeet en in de ruimte rondgedraaid op hun assen afgelopen zondag (10 november), haastend om de lucht te scannen naar de bron van een mysterieuze, nooit eerder geziene zwaartekrachtgolf die werd opgemerkt door drie afzonderlijke detectoren in de staat Washington, Louisiana en Italië. Niemand wist precies wat het was. Het kwam niet overeen met de golven die voortkomen uit fusies van zwarte gaten of botsende neutronensterren. De bevinding leidde tot een internationale jacht op een "elektromagnetische component" naar het signaal, een lichtflits die het punt aan de hemel zou identificeren waar de golf vandaan kwam en zou kunnen verklaren wat het fenomeen veroorzaakte.
Maar observatoria over de hele wereld konden geen zichtbaar licht, röntgenstralen of neutrino's vinden die mogelijk waren uitgestoten door een exploderende ster of een andere gravitatiegolfvormende gebeurtenis.
'Bupkis', zei Kathleen E. Saavik Ford, astrofysicus aan de City University of New York en onderzoeksmedewerker bij het American Museum of Natural History, terwijl hij donderdag door een lijst met telescooprapporten bladert.
Saavik Ford, die niet betrokken was bij de detectie-inspanning maar deze van dichtbij volgde, vertelde WordsSideKick.com destijds dat het niet zeker was dat er niets in de lucht was om niets in de lucht te zien. Misschien was er ergens een supernova in de richting van het centrum van de Melkweg, waar het licht en het stof van andere sterren het licht van het object voor ons zouden verduisteren. Of misschien kwamen twee zwarte gaten veel verder weg in botsing en veroorzaakten een vreemd golfpatroon dat niemand had voorspeld. Of iets anders waarvan we niet hebben geraden, is misschien dat het uitbarstingen van zwaartekrachtgolven maakt, waarbij deze gebeurtenis slechts onze eerste glimp ervan is.
En alle drie 's werelds zwaartekrachtsgolfdetectoren rapporteerden het signaal: zowel de laserinterferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) dubbele detectoren in Livingston, Louisiana en Hanford Site, Washington, als de Maagd-detector in de buurt van Pisa, Italië. Elke detector heeft twee armen die haaks op elkaar staan en waarvan de lengte meet met behulp van lasers. Wanneer gravitatiegolven door de detectoren gaan, vervormen de golven de ruimte, waardoor de armen krimpen en langer worden.
Elk van de drie detectoren kan gemakkelijk een gravitatiegolfsignaal uitlezen, zegt Erin Macdonald, een astrofysicus die eerder in de wetenschappelijke samenwerking van LIGO werkte en nu werkt als een wetenschappelijk adviseur voor science-fiction televisie en films.
'Deze detectoren zijn gek hoe gevoelig ze zijn', zei ze.
'De detectoren in Washington en Louisiana, die armen zijn 4 kilometer lang en ze detecteren signalen die ongeveer een duizendste van een atoom zijn, de veranderingen in die armen', zei ze. "En dus hebben de spiegels die ze gebruiken echt complexe ophangsystemen en heel zorgvuldige spiegelcoatings. Maar omdat ze zo gevoelig zijn, pikken ze allerlei geluidsbronnen op."
De detector in Louisiana is bijvoorbeeld ongeveer 130 kilometer landinwaarts, maar de zee heeft er nog steeds last van.
'Op een winderige dag kunnen ze golven oppikken aan de kust', zei Macdonald. 'Ze kunnen ook vrachtwagens oppikken die honderden kilometers verderop rijden.'
Maar er zijn operators op elke locatie die lawaai proberen weg te werken door onder andere treintijden, seismische activiteit en lokaal weer te bekijken. In Washington hebben onderzoekers zelfs de zwakke signalen van konijnen die door de begraven armen springen herkend.
De LIGO-samenwerking geeft aan hoe waarschijnlijk het was dat elke gebeurtenis een fout was. In dit geval zou de gebeurtenis die "S191110af" wordt genoemd onder valse voorwendselen slechts eenmaal per 12.681 jaar detectorlooptijd op het huidige gevoeligheidsniveau opduiken, aldus de groep.
Eens in de 12 jaar is het geen verbluffend toeval, zei Saavik Ford, dus het was nooit uitgesloten dat de S191110af een toevalstreffer was. Maar toch, zei ze, hadden astrofysici goede redenen om te hopen dat deze echt was. Het zag eruit als de eerste van een nieuwe klasse signalen waar ze lang op hadden gewacht, en de kans om zo snel in een nepversie terecht te komen, bij alle drie de detectoren leek een beetje op het krijgen van de slechtst mogelijke worp van de dobbelstenen bij de eerste poging . Donderdag hadden veel onderzoekers dus nog hoop.
"Als het een echt evenement is, zou dit een niet-gemodelleerde burst zijn die niet wordt opgepikt door onze compacte binaire coalescentiepijpleidingen", vertelde Albert Lazzarini, adjunct-directeur van LIGO bij Caltech, donderdagmiddag aan WordsSideKick.com.
Compacte binaire coalescentiepijpleidingen zijn de algoritmen die de samenwerking gebruikt om uitbarstingen te detecteren die overeenkomen met fusies van zwarte gaten en neutronensterren. Met andere woorden, dit signaal zou iets vreemds zijn geweest, van een categorie die LIGO nog nooit eerder had opgemerkt.
Er gebeuren allerlei gebeurtenissen in het universum waarvan we niets weten totdat we ze tegenkomen, zei Saavik Ford. Eind jaren zestig plaatsten de Verenigde Staten vier satellieten in de ruimte die waren ontworpen om te zoeken naar elektromagnetische handtekeningen van Sovjet-atoomproeven, maar die satellieten ontdekten in plaats daarvan gammaflitsen die niet overeenkwamen met de handtekening van een kernwapen. Pas in de jaren zeventig bevestigden astrofysici dat de uitbarstingen uit de verkeerde richting kwamen, dat het in feite signalen waren van diep in de ruimte die nooit waren voorspeld.
Vanaf donderdag, zei Saavik Ford, was het mogelijk dat er iets soortgelijks gebeurde met deze golfsignalen.
'Dit is een geheel nieuwe manier om het universum waar te nemen', zei ze, 'als er de komende vijf jaar nog meer niet-gemodelleerde uitbarstingen plaatsvinden zonder elektromagnetische componenten, dan weten we het.'
Maar om 18:14 uur EST diezelfde dag tweette Christopher Berry, een astronoom aan de Northwestern University in Illinois en lid van de LIGO-samenwerking: "Helaas, # S191110af is nu ingetrokken!"
In een follow-up tweet die reageerde op een vraag van WordsSideKick.com, legde hij uit hoe de fout opdook op drie sites, gescheiden door duizenden mijlen.
'Willekeurige pech', zei hij. 'De glitchiness zat maar in één detector, maar het leek toevallig overeen te komen met willekeurige willekeurige ruis elders. Dat is waar de zoekalgoritmen rekening mee moeten houden bij hun vals-alarmpercentages, maar als het een nieuw type ruis is, is dat niet het geval' het werkt niet altijd. "
