Versmelting waargenomen van massiefste zwarte gaten tot nu toe

De samenwerkende zwaartekrachtsgolfexperimenten LIGO-Virgo-KAGRA hebben de detectie gemeld van de fusie van de meest massieve zwarte gaten die ooit zijn waargenomen met zwaartekrachtsgolven.

Trefwoorden: #ligo, #virgo, #waarneming, #zwart gat

Lees verder

research

( Foto: Nikhef )

ENGINEERINGNET.BE - De fusie produceerde een zwart gat dat uiteindelijk meer dan 225 keer de massa van de zon had.

Het signaal GW231123 is waargenomen tijdens de vierde observatieronde van het LIGO-Virgo-KAGRA-netwerk op 23 november 2023, in de LIGO-observatoria in Hanford en Livingstone.

De twee zwarte gaten die samensmolten hadden circa 103 en 137 keer de massa van de zon. Naast hun hoge massa draaiden ze ook snel, waardoor dit een uniek signaal is dat moeilijk te interpreteren valt en een complexe ontstaansgeschiedenis suggereert.

“De huidige modellen van stellaire evolutie laten het bestaan van zulke massieve zwarte gaten, die mogelijk zijn ontstaan door eerdere fusies van kleinere zwarte gaten, eigenlijk niet toe”, zegt Ed Porter van CNRS, een van de partners in het LIGO-Virgo-KAGRA-netwerk.

Ongeveer 100 fusies van zwarte gaten zijn eerder waargenomen door middel van zwaartekrachtsgolven. Tot nu toe was de meest massieve binary de bron van GW190521, met een veel kleinere totale massa van 140 keer die van de zon.

De hoge massa en extreem snelle draaiing van de zwarte gaten in GW231123 verlegt de grenzen van de technologie voor het detecteren van zwaartekrachtsgolven en van de huidige theoretische modellen.

Om nauwkeurige informatie uit het signaal te halen, moesten theoretische modellen worden gebruikt die rekening houden met de complexe dynamica van sterk rondtollende zwarte gaten.

Zwaartekrachtsgolvendetectoren zoals LIGO in de Verenigde Staten, Virgo in Italië en KAGRA in Japan zijn ontworpen om minieme vervormingen in ruimtetijd te meten die worden veroorzaakt door grootschalige kosmische gebeurtenissen, zoals samensmeltingen van zwarte gaten.

De vierde waarnemingsronde begon in mei 2023 en waarnemingen uit de eerste helft van de ronde, tot januari 2024, worden later in de zomer gepubliceerd, met nog veel meer verwachte resultaten en bevindingen die in de komende jaren gepubliceerd gaan worden.