Al wekenlang gonst het van de geruchten dat wetenschappers een zwaartekrachtsgolf hebben waargenomen die afkomstig is van een zichtbare bron. Vandaag worden die geruchten vermoedelijk bevestigd. Dit is waarom die ontdekking zo spannend is.
Update: Dit artikel is een vooruitblik; maandagmiddag bleek de nieuwe ontdekking inderdaad een zwaartekrachtsgolf afkomstig van twee botsende neutronensterren. Lees alle details in dit bericht!
Volgens een persbericht onthullen wetenschappers van de instituten LIGO en Virgo en ongeveer 70 sterrenkundige observatoria vanmiddag om 16.00 uur ‘nieuwe details en ontdekkingen in hun zoektocht naar zwaartekrachtsgolven’. Nu zijn zwaartekrachtsgolven de laatste tijd wel vaker in het nieuws – denk aan de Nobelprijs, of de eerste waarneming met drie detectoren – maar de nieuwe ontdekking belooft van een heel andere orde te zijn.
Bron: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.
Als de geruchten kloppen, hebben wetenschappers voor het eerst een zwaartekrachtsgolf gemeten die afkomstig is van twee botsende neutronensterren. De vier eerder gevonden rimpelingen in de ruimtetijd kwamen allemaal van samensmeltende zwarte gaten.
Onweersbui
Waarom is dit zo bijzonder? Omdat neutronensterren een groot voordeel hebben ten opzichte van zwarte gaten: je kunt ze zien. Weliswaar niet met het blote oog, maar de elektromagnetische straling die ze uitzenden is met krachtige telescopen goed meetbaar. Daardoor kun je botsende neutronensterren in theorie op twee manieren tegelijk bestuderen: via de straling die ze uitzenden en via de zwaartekrachtsgolven die bij hun woeste kosmische dans ontstaan.
Dit is vergelijkbaar met de informatie die je uit een onweersbui kunt halen. Doordat je het onweer zowel ziet als hoort, kun je uitrekenen hoe ver het bij je vandaan is door het aantal tellen tussen bliksem en donder met de geluidssnelheid te vermenigvuldigen. Net zo levert een astronomisch fenomeen dat je via straling kunt ‘zien’ en via zwaartekrachtsgolven kunt ‘horen’ veel meer informatie op dan iets wat je maar op één manier meet.
Met die extra informatie kunnen fysici onder andere de algemene relativiteitstheorie verder op de proef stellen. Vanuit deze theorie voorspelde Albert Einstein ruim honderd jaar geleden het bestaan van zwaartekrachtsgolven. Hoewel de theorie tot dusver op geen enkel punt onjuist is gebleken, zoeken fysici naarstig naar haarscheurtjes om mysterieuze uitkomsten zoals donkere materie en donkere energie te verklaren.
Gammaflitsen
Een ander fascinerend gevolg van de vermoedelijke ontdekking is dat astronomen neutronensterren in meer detail kunnen bestuderen. Over deze ultracompacte objecten is veel onbekend: onder welke omstandigheden ze precies ontstaan, wat de inwendige structuur is en wat overblijft als twee exemplaren samensmelten.
Daarnaast vermoeden astronomen al decennia dat botsende neutronensterren de bron zijn van zogeheten gammaflitsen, of gamma-ray bursts: korte, heftige uitbarstingen van gammastraling. Dit vermoeden is echter nog nooit bevestigd.
Waterslang
Behalve dat ze zichtbaar zijn, hebben neutronensterren nog een voordeel ten opzichte van zwarte gaten. Doordat ze minder zwaar zijn, hebben twee exemplaren meer tijd nodig om samen te smelten. Daardoor houdt het zwaartekrachtsgolfsignaal ongeveer een minuut aan, waar het bij zwarte gaten niet langer dan een seconde duurt. Een langer signaal is uiteraard voordelig voor de nauwkeurigheid van de meting.
De afgelopen maanden zijn opvallend veel telescopen gericht op NGC 4993, een sterrenstelsel op ongeveer 130 miljoen lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Waterslang. Op basis van onder andere een van het internet verwijderde foto en enkele cryptische tweets vermoedt men dat onderzoekers daar een neutronensterbotsing hebben waargenomen. Als die botsing gepaard ging met een gammaflits, is dat waarschijnlijk de dichtstbijzijnde bron van gammaflitsen die ooit is waargenomen.
Update: De nieuwe ontdekking blijkt inderdaad een zwaartekrachtsgolf afkomstig van twee botsende neutronensterren. Lees alle details in dit bericht!
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder:
- Nobelprijs natuurkunde naar grondleggers eerste directe meting zwaartekrachtsgolven
- Primeur: zwaartekrachtsgolf voor het eerst gemeten met drie detectoren
- Nieuwe zwaartekrachtsgolf kan raadsels van de ruimtetijd ophelderen
- Astronomen in de ban van nieuw soort zwaartekrachtsgolf
- Derde waarneming zwaartekrachtsgolven vertelt over ontstaan dubbele zwarte gaten
- Ligo meet opnieuw zwaartekrachtsgolven
- Zwaartekrachtsgolven voor beginners
- Waarom iedereen opgewonden moet zijn over de vermoedelijke vondst van zwaartekrachtsgolven