Versmeltende neutronensterren scherper in beeld met verbindende software

Een internationaal onderzoeksteam heeft nieuwe computerprogramma’s ontwikkeld om gelijktijdig verschillende signalen van versmeltende neutronensterren te analyseren, zoals zwaartekrachtsgolven, optische signalen en radio- en röntgensignalen.

Trefwoorden: #beeld software, #CERN, #neutronen, #ruimte, #ster

Lees verder

research

( Foto: Ivan Markin (U.Potsdam) )

ENGINEERINGNET.BE - Daardoor zijn betere conclusies te trekken over de botsende neutronensterren en de specifieke gebeurtenissen tijdens de botsing. De software maakt ook het toevoegen van nieuwe waarnemingen en experimenten in toekomstige analyses mogelijk.

Nu worden versmeltingen van neutronensterren nog per signaal geanalyseerd, en de analyses achteraf gecombineerd. Dat leidt tot onzekere aannames en systematische fouten, zegt onderzoeker Peter Pang van het GRASP-instituut van de Nederlandse Universiteit Utrecht en Nikhef.

Neutronensterren zijn supercompacte sterretjes die overblijven als een massieve ster aan het eind van zijn bestaan in een supernova explodeert. Deze neutronensterren kunnen in paren om elkaar heen draaien.

Bij die razendsnelle beweging worden zwaartekrachtsgolven uitgezonden, die meetbare trillingen geven van ruimte en tijd.

De botsingen en versmeltingen maken het mogelijk om materie onder de meest extreme omstandigheden in het universum te bestuderen.

GRASP doet dat ook via deelname in het ALICE-experiment op CERN, waar zware atomen in de LHC-versneller op elkaar worden geschoten en zogeheten quark-gluonplasma’s kunnen worden bestudeerd.

De nieuwe methode is voor het eerst toegepast op de analyse van waarnemingen in verschillende golflengtes van een botsing van twee neutronensterren in augustus 2017.

Zwaartekrachtsgolven daarvan werden destijds opgevangen door de LIGO- en Virgo-detectoren in de VS en Italië. De botsing uit 2017 is vooralsnog de enige multimessenger waarneming van versmeltende neutronensterren.

Bij de botsing werden nieuwe chemische elementen als goud gemaakt, waarbij radioactieve producten de temperatuur omhoog joegen, waarvan de thermische straling wekenlang met telescopen werd gezien.

Ook trad er een gammaflits op die materiaal naar buiten blies, en maandenlang radio- en röntgenstraling in het omliggende materiaal veroorzaakte.

Een analytische combinatie van de gebeurtenissen door de afzonderlijke observatoria leidde eerder tot schattingen over de omvang van de betrokken neutronensterren, die ergens rond de 11 tot 12 kilometer diameter moest liggen met een onzekerheid van circa 800 meter.

Met de nieuwe methode is de onzekerheid in die uitkomst ongeveer te halveren tot 400 meter, aldus Pang.