Voor het eerst konden astronomen oscillaties van ruimte-tijd registreren, die 100 seconden duurden en zich voordeden toen twee exotische sterren naderden en samensmolten.
Op 17 augustus 2017 heeft het automatische observatorium LIGO de zwaartekrachtgolf GW170817 gedetecteerd. Dit is al de vijfde golf van deze soort, geregistreerd sinds 2015, toen het observatorium werd gelanceerd. De golf kwam uit een sector van 35 vierkante graden aan de hemel. Waarnemingen van dezelfde sector met telescopen maakten het mogelijk om een flare in het gamma-bereik op te merken. Het werd veroorzaakt door een krachtige uitbarsting van fusie en verval van atoomkernen op het oppervlak van twee neutronensterren toen ze samensmelten. De opening wordt gemeld door een persbericht van de European Southern Observatory.
Direct na de registratie van de zwaartekrachtgolf werden meer dan vijftig telescopen over de hele wereld verbonden met de waarneming van dit deel van de lucht. De telescoop van de European Southern Observatory in Chili was de eerste die een beeld kreeg van het gebied van gebeurtenissen in het zichtbare bereik. De flits was ook te zien in het elektromagnetische bereik, maar alleen vanaf het zuidelijk halfrond - observatie vanaf het noordelijke halfrond werd belemmerd door de kanteling van de aarde.
Door afbeeldingen in alle beschikbare bereiken te vergelijken, concludeerden astronomen dat de zwaartekrachtgolf afkomstig was van dezelfde gebeurtenis als de gammastraaluitbarsting, evenals de zichtbare lichtflits. De bron van de golven en fakkels bevond zich in het sterrenstelsel NGC 4993, 130 miljoen lichtjaar verwijderd. Dit is de eerste keer dat een zwaartekrachtgolf zo dicht bij de aarde plaatsvindt.
Analyse van de LIGO-gegevens toonde aan dat de zwaartekrachtgolf werd veroorzaakt door de samensmelting van twee lichamen met een relatief kleine massa - van 1,1 tot 1,6 zonsmassa's. Dit betekent dat het twee neutronensterren waren. Gewone sterren kunnen ook een vergelijkbare massa hebben, maar zijn niet in staat om een zwaartekrachtgolf met een dergelijke sterkte te genereren.
Feit is dat elke zwaartekrachtgolf een rimpel is van ruimte-tijd, een vervorming die twee massieve en compacte lichamen veroorzaken wanneer ze naast elkaar scherp worden versneld. Neutronensterren met een massa groter dan de zon hebben een diameter van niet 1,4 miljoen kilometer, zoals onze ster, maar slechts 20-25 kilometer. Ze zijn honderdduizenden keren kleiner, daarom is hun dichtheid enorm, en is de zwaartekracht op het oppervlak 200 miljard keer groter dan die van de aarde (de zon is slechts 28 keer zo groot). De superpositie van de zwaartekrachtvelden van twee van dergelijke objecten, die snel om elkaar heen draaien, genereert de sterkste golven, vergelijkbaar met die welke worden gevormd wanneer twee zwarte gaten samenkomen.
Tot augustus 2017 observeerden LIGO-gravimeters alleen versmeltingen van zwarte gaten die extreem ver van onze planeet verwijderd zijn. En deze gebeurtenissen gingen nooit gepaard met uitbraken in een ander bereik. Met neutronensterren die door LIGO zijn gedetecteerd, is alles anders - een kilonova werd gezien op de plaats van hun uitbarsting in het sterrenstelsel NGC 4993. Dit is de naam voor een krachtige flits die wordt veroorzaakt door het proces van snelle vangst van neutronen door atomen en hun daaropvolgende radioactief verval. Tot nu toe was het niet mogelijk om ondubbelzinnig te achterhalen wat kilonova veroorzaakt. Nieuwe waarnemingen hebben aangetoond dat hun oorzaak juist het samengaan van neutronensterren is.
IVAN ORTEGA
Promotie video:
