Mogelijk de eerste ‘onmogelijk geachte’ zwaartekrachtsgolf gespot

De zwaarte­krachts­golf­detec­toren van LIGO en Virgo in de VS en in Italië hebben onlangs mogelijk voor het eerst trillingen gezien van een botsing in het zogeheten mass gap domein.

Trefwoorden: #LIGO, #Nikhef, #supernova, #Virgo, #zonsmassa, #zwaartekrachtsgolfdetectoren, #zwart gat

Lees verder

research

( Foto: Nikhef )

ENGINEERINGNET.BE - In dat geval zijn op 1,7 miljard lichtjaar afstand twee objecten gebotst die zwaarder zijn dan alle bekende neutronensterren en lichter dan alle bekende zwarte gaten.

Tot nog toe wordt gedacht dat zulke objecten niet voorkomen in het heelal. Het signaal wordt momenteel verder geanalyseerd. De kans dat het een mass gap-gebeurtenis betrof, wordt nu groter dan 99% geschat.

Dat oordeel is gebaseerd op de beste fit van modellen op het gevonden trillingssignaal. De massa’s zouden dan meer dan 2 zonsmassa’s zijn en kleiner dan ongeveer 5 zonsmassa’s.

Tot nog toe hebben LIGO en Virgo zo’n signaal nog nooit gezien. Versmeltende zwarte gaten zijn er in de LIGO-Virgo catalogus vanaf 8 zonsmassa’s, botsende neutronensterren tot ongeveer 2 zonsmassa’s.

Het is niet voor het eerst dat de software van LIGO-Virgo vermoedt dat er bij een trilling sprake is van een mass gap event. Toch was de conclusie toen daarna dat het om gewone botsende zwarte gaten of neutronensterren moest gaan.

In de astrofysica bestaan solide modellen die de levensloop van sterren voorspellen. Als sterren van meer dan een paar zonsmassa’s door de brandstof voor het inwendige fusieproces heen raken, storten die in en produceren vervolgens een gigantische explosie, een zogeheten supernova.

Bij relatief lichte sterren blijft er daarna volgens de modellen een compacte bol neutronen over met een diameter van enkele kilometers en een massa van hooguit 2,5 zonsmassa’s. Bij massievere sterren vormt zich een zwart gat van ongeveer 8 zonsmassa’s of meer.

Het tussenliggende gebied van 2-2,5 zonsmassa’s tot 5-8 zonsmassa’s lijkt in het zichtbare heelal geen optie. Waarom precies is onderwerp van discussie.

Veel astrofysici hebben al langer hun hoop gesteld op waarnemingen met zwaartekrachtsgolven om dit mysterie op te lossen, omdat daarmee de massa’s van botsende of elkaar opslokkende objecten rechtstreeks te schatten zijn.