Een seconde na de big bang

Je kent hem misschien, dé oerknalfoto. Deze geeft een beeld van de overblijfselen van het eerste licht in het heelal. Dat was zo’n 380.000 jaar na het begin. Duidelijk is dat er al veel eerder specifieke deeltjes ontstaan zijn, binnen een seconde na de oerknal al. Die relic neutrinos zijn nooit waargenomen, maar vallen nog steeds elke seconde in imposante hoeveelheden vanuit het heelal op aarde. Een consortium van partners in binnen- en buitenland, waaronder De Haagse, wil deze neutrino’s gaan meten.

Foto TQB1

(o.a. in het Italiaanse Gran Sasso-lab zal gezocht worden naar relic neutrino’s – foto TQB1)

HHs betrokken bij baanbrekend onderzoek
Dat het meten nog nooit gelukt is, komt doordat de energie van de relic neutrinos extreem laag is. Techniek ontwikkelen voor een effectieve meetmethode, daar draait het dus om binnen het project PTOLEMY. De waterstofsoort tritium vormt de basis voor een nieuw op te leveren detector. Goed nieuws. Het wordt immers tijd voor een nieuwe foto van de situatie in het heelal direct na de oerknal. NWO heeft een subsidie van 1,1 miljoen euro beschikbaar gesteld voor het onderzoek, waar zo’n vijf jaar voor is uitgetrokken.

Meetopstellingen ontwikkelen voor hbo en wo
Binnen De Haagse is het hoofddocent Arjan Lock van Technische Natuurkunde die deel gaat nemen aan het project. Hij gaat aan de slag met het onderwijsdeel van de onderzoeksaanvraag en werkt daarbij nauw samen met collega’s van de Universiteit van Amsterdam en de Radboud Universiteit. Het idee is dat ze twee experimenten gaan ontwikkelen die aansluiten op de thematiek van de onderzoeksvraag en binnen zowel hbo- als wo-onderwijs als trainingsmateriaal gebruikt kunnen worden. Daarnaast komen er door de subsidie aantrekkelijke stage- en afstudeerplekken voor onze studenten beschikbaar, op het Nikhef.

State-of-the art practica bij TN
Arjan over de te ontwikkelen experimenten: “Zo bieden we onze TN-studenten binnen de onderzoeksleerlijn op termijn state-of-the art practica. Het zijn onderwerpen waar geen kant-en-klaar materiaal voor ingekocht kan worden, dus we moeten het echt zelf bij elkaar puzzelen en opzetten. Dat is best uitdagend.” Wetenschapsjournalist Diederik Jekel gaat het onderzoek bij het grote publiek bekendmaken in de vorm van blogs over het onderzoeksproces.

Internationale onderzoeksgroep
Het onderwijsstuk behelst twee punten van de aanvraag. De overige vier punten richten zich op theorie en de ontwikkeling van de meettechniek. Uitgangspunt bij de toekenning van de NWA-ORC-subsidie is samenwerking tussen kennisinstellingen, bedrijven en maatschappelijke instanties. Aan het oerknalonderzoek werken niet alleen de bovengenoemde partijen mee, maar ook TNO, het Princeton Physics Department, het Laboratorio Nazionale di Gran Sasso, de Nederlandse Natuurkundige Vereniging, Ampulz en het Karlsruhe Institute of Technology.

Wetenschappelijke doorbraak binnen bereik
Het project over de oerknal maakt deel uit van een serie van 21 projecten die door NWO zijn geselecteerd. In alle gevallen gaat het om onderzoeksthema’s die deel uitmaken van een lijst met vele duizenden kennisvragen die in 2015 na een uitvraag onder nieuwsgierige Nederlanders door de Nationale Wetenschapsagenda (NWA) werd samengesteld. Doel was de wetenschap meer feeling te laten krijgen met vragen die in de samenleving leven. In alle 21 gevallen ook gaat het om onderzoek waarbij een wetenschappelijke doorbraak aannemelijk is.

Lees meer over het oerknalonderzoek op volkskrant.nl of lees meer over alle onderzoeken die in deze ronde in aanmerking kwamen voor de NWA-ORC-subsidie.