De grootste vragen beantwoorden met de allerkleinste deeltjes
Van colleges met Robbert Dijkgraaf tot een telescoop in de diepzee: tijdens zijn dubbele bachelor Natuur- en Sterrenkunde ontdekte Jelle Oonk dat de weg naar grote kosmische antwoorden soms loopt via de kleinste, nauwelijks te vangen deeltjes: neutrino’s.
Waarom heb je deze studie gekozen?
‘Mijn studiekeuze vond ik behoorlijk lastig, omdat ik een brede interesse heb en daardoor veel richtingen overwoog. Uiteindelijk keek ik terug naar wat me als kind al fascineerde. Ik verslond de DWDD University-colleges van Robbert Dijkgraaf en kon ’s avonds eindeloos uit mijn raam naar de sterren turen. Zo kwam ik uit bij Natuurkunde en Sterrenkunde, en in Leiden kon ik die twee als dubbele bachelor combineren. Dat extra beetje uitdaging sprak me meteen aan.’
Hoe kwam je op het onderwerp van je scriptie?
‘Ik wilde graag een onderwerp vinden waar mijn interesses in zowel de grootste vragen van de kosmologie als de kleinste bouwstenen van de natuur samenkwamen. Dat bleek precies het geval bij KM3NeT, een in aanbouw zijnde telescoop ter grootte van een kubieke kilometer zeewater. Samen met mijn begeleider, Dorothea Samtleben, kwam ik op het idee om te onderzoeken hoe nauwkeurig de telescopen eigenlijk zijn uitgelijnd. Dat is cruciaal om te bepalen waar die neutrino’s vandaan komen.’
Wat heb je onderzocht en ontdekt?
‘De maan speelt hierbij een verrassende rol: zij blokkeert een deel van de deeltjes, waardoor er in haar richting minder signalen worden gezien. Omdat de positie van de maan extreem nauwkeurig bekend is, kun je die maanschaduw gebruiken om de uitlijning van de detector te ijken. Ik heb een methode ontwikkeld waarmee je die uitlijning in alle drie de draairichtingen kunt bepalen en corrigeren, terwijl eerdere studies maar twee richtingen meenamen. Na het analyseren van miljoenen waarnemingen liet ik zien dat de richtingsnauwkeurigheid nu al onder één graad ligt.’
Wat was het meest bijzondere moment tijdens je scriptie?
‘Waarschijnlijk is de methode die ik heb ontwikkeld een van de weinige manieren om, zodra er meer data zijn, alsnog de herkomst te reconstrueren.’
‘Kort na de start van mijn project mocht ik de internationale presentatie bijwonen van een Nature-publicatie over de detectie van het meest energetische neutrino ooit. De telescoop was echter nog niet nauwkeurig genoeg uitgelijnd om precies te bepalen waar dat neutrino vandaan kwam. Juist daarom was dit zo bijzonder: waarschijnlijk is de methode die ik heb ontwikkeld een van de weinige manieren om, zodra er meer data zijn, alsnog de herkomst te reconstrueren.’
Wat heb je geleerd tijdens je studie en van je thesis?
‘Een discussie binnen de onderzoeksgroep over een mogelijke samenwerking met een partij gelinkt aan een buitenlands ministerie van Defensie maakte veel indruk. Daar zag ik hoe wetenschap en maatschappelijke vraagstukken elkaar raken. Daarnaast vond ik het inspirerend om te zien hoe je in een onderzoeksgroep op elkaars ideeën voortbouwt. Het belangrijkste inzicht dat ik heb opgedaan, is dat mijn vroege interesses diep verweven zijn: om de grootste vragen over het universum te begrijpen, moet je de allerkleinste deeltjes bestuderen.’
Wat zijn je plannen voor de toekomst?
‘Ik ben begonnen aan de onderzoeksmaster Research in Physics: Cosmology. Uiteindelijk zie ik mezelf graag werken op het snijvlak van wetenschap en samenleving, maar als het onderzoek me net zo blijft boeien als tijdens mijn thesis, sluit ik een PhD zeker niet uit.’