De eerste afbeelding van een zwart gat werd gemaakt in 2019 EPA

Arend Moerman, student sterrenkunde uit Leiden, heeft een tien gekregen voor zijn masterscriptie waarin hij de interactie tussen drie zwarte gaten simuleerde. Het komt gemiddeld een keer in de tien jaar voor dat een student sterrenkunde een tien haalt. Ook werden de resultaten gepubliceerd in het vooraanstaande vakblad Physical Review D.

Zelf noemt hij de aandacht afgelopen dagen "licht overdreven". Maar dat de resultaten van een masterscriptie worden gepubliceerd, is uitzonderlijk. "Dat gebeurt niet vaak", zegt ook zijn scriptiebegeleider en hoogleraar numerieke sterdynamica Simon Portegies Zwart in het radioprogramma Met het Oog op Morgen.

"Ik dacht wel dat ik een voldoende zou krijgen, maar een tien, dat niet." Moerman is negen maanden bezig geweest met zijn onderzoek. Om de interacties tussen drie hemellichamen als sterren, planeten of zwarte gaten te voorspellen, programmeerde hij een code die voor een korte tijdsspanne uitrekent wat er gebeurt, om vervolgens die uitkomst weer te gebruiken om de volgende tijdsspanne uit te rekenen. Een soortgelijke manier wordt ook gebruikt om weersvoorspellingen te doen.

Toevoeging relativiteitstheorie

"We zaten met een probleem waarbij de drie zwarte gaten om elkaar heen bewegen, maar niet interacteren volgens de theorie van Newton, maar volgens de relativiteitstheorie van Einstein", vertelt Portegies Zwart. "Dat was het moment dat Arend mijn kamer binnenkwam en vroeg of ik misschien een opdracht voor hem had waarbij hij kon programmeren, en hij ging er als een dolle hond mee aan de slag."

Een maand later kwam Moerman terug bij Portegies Zwart. Niet alleen had hij de codetaal geleerd, maar ook had hij een manier gevonden om het relativiteitscomponent toe te voegen in de code, waardoor de simulatie nauwkeuriger werd. De relativiteitstheorie speelt juist bij zware objecten zoals zwarte gaten een grote rol.

Omslagpunt

Zo ontstond de mogelijkheid om te onderzoeken hoe bijvoorbeeld zwarte gaten van verschillende massa's zich tot elkaar gedragen. "Doorgaans schieten twee van de drie gaten weg, die twee vormen een paar. Dit hebben we gesimuleerd met steeds zwaardere massa's, en bij tien miljoen zonmassa begonnen die twee samen te smelten in plaats van elkaar af stoten", vertelt Moerman.

Zelf had hij nog niet door dat hij iets nieuws had ontdekt. "Ik zat zo vastgekleefd aan mijn scherm." Na het zien van deze resultaten zei Portegies Zwart: "Dit moeten we publiceren."

Het werk van Moerman geeft volgens hem meer inzicht in een omslagpunt in de dynamica waarop lichtere gaten elkaar wegschieten en samensmelten tot heel grote zwarte gaten. "Ik kon eigenlijk niet anders dan een tien geven", meent Portegies Zwart.

Zolang het geen kantoorbaan is

Naar aanleiding van het onderzoek en de media-aandacht die daarop volgde, werd Moerman al meerdere keren benaderd door recruiters. Maar hij ziet zichzelf niet werken voor een baas in een "cubicle-kantoor". "Doen wat ik nuttig en leuk vind, vind ik belangrijker."

Inmiddels is hij met zijn tweede afstudeeronderzoek begonnen, en werkt hij in de keuken van een bistro. "Als het niet lukt in de academische wereld, kan ik altijd nog kok worden. Zolang het maar geen kantoorbaan is."

STER reclame