Er is een recordbrekende ‘Tsunami’ van zwaartekrachtsgolven gedetecteerd

Ze werden gedetecteerd door het Laser Gravitational-Wave Observatory, of LIGO, in de Verenigde Staten, en het Virgo Gravitational Wave Observatory in Italië. De Resultaten van de laatste monitoringcampagne Maandag geplaatst.

Zwaartekrachtgolven kunnen wetenschappers helpen de gewelddadige levenscyclus van sterren beter te begrijpen en waarom ze veranderen in zwarte gaten of neutronensterren wanneer ze sterven. Deze rimpelingen in de ruimte-tijd werden voor het eerst voorspeld door Albert Einstein in 1916 als onderdeel van zijn algemene relativiteitstheorie.

Deze laatste ontdekking is een “tsunami” en “een grote sprong voorwaarts in onze zoektocht om de geheimen van de evolutie van het universum te ontrafelen”, studeerde co-auteur Susan Scott, senior professor aan het Centre for Gravitational Astrophysics van de Australian National University, in een verklaring.

“Dit is echt een nieuw tijdperk van ontdekkingen door zwaartekrachtgolven, en het groeiende aantal ontdekkingen onthult veel informatie over het leven en de dood van sterren in het hele universum”, zei ze. “Kijkend naar de massa’s en rotaties van zwarte gaten in deze binaire systemen geeft aan hoe deze systemen in de eerste plaats bij elkaar worden gehouden.”

Scott zei dat het verbeteren van de gevoeligheid van de detectoren voor zwaartekrachtsgolven wetenschappers helpt om meer van hen te volgen dan voorheen. “Het andere echt opwindende aan het constant verbeteren van de gevoeligheid van zwaartekrachtgolfdetectoren is dat dit dan een hele nieuwe reeks zwaartekrachtgolfbronnen zal inschakelen, waarvan sommige onverwacht zullen zijn.”

Diverse zwarte gaten en neutronensterren

Deze nieuwe catalogus van zwaartekrachtsgolven omvat zwarte gaten in alle soorten en maten, evenals zeldzame samensmeltingen van neutronensterren en zwarte gaten.

Zwarte gaten en neutronensterren zijn beide het resultaat van stervende sterren. Wanneer sterren sterven, kunnen ze instorten in vraatzuchtige zwarte gaten die alle materie om hen heen opslokken. Of ze kunnen een neutronenster vormen, het ongelooflijk dichte overblijfsel dat overblijft nadat een ster explodeert.

Momenteel heeft de zwaarste bekende neutronenster een massa van 2,5 keer de massa van onze zon, terwijl het lichtste zwarte gat vijf keer de massa van onze zon is. In het midden bevindt zich de “massakloof”. Het verbeteren en verfijnen van de detectoren helpt wetenschappers ook om de massakloof aan te pakken, of te bepalen wat zich binnen dat bereik bevindt.

Een van de botsingen in deze laatste waarnemingscampagne, een superzwaar zwart gat 33 keer de massa van de zon met een van de laagste neutronensterren ooit gevonden, dat is ongeveer 1,17 keer de massa van onze zon.

“Pas nu beginnen we de opmerkelijke diversiteit van zwarte gaten en neutronensterren te waarderen”, zei co-auteur Christopher Berry, een lid van de LIGO Scientific Collaboration, in een verklaring. “Onze laatste resultaten bewijzen dat ze in vele maten en combinaties voorkomen. We hebben een aantal oude mysteries opgelost, maar ook een aantal nieuwe ontdekt. ​​Met deze waarnemingen zijn we dichter bij het oplossen van de mysteries van hoe sterren – de bouwstenen van onze universum – evolueren.”

Berry is ook docent aan de Universiteit van Glasgow en gastonderzoeker aan het Centre for Exploratory and Interdisciplinary Research in Astrophysics van de Northwestern University, of CIERA.

Het Kamioka-project voor zwaartekrachtsgolven in Japan zal samen met LIGO en Virgo deelnemen aan de volgende observatieronde die gepland staat voor eind 2022. Tot die tijd zullen wetenschappers over de hele wereld de nieuwste waarnemingen bestuderen om te zoeken naar interessante signalen die zich in de gegevens.

“Het blijkt dat het zwaartekrachtsgolfuniversum erg opwindend is”, zegt Maya Fischbach, een postdoctoraal onderzoeker van NASA bij CIERA en een lid van de LIGO Scientific Collaboration in een verklaring.

“Opgewaardeerde detectoren zullen stillere signalen kunnen opvangen, waaronder zwarte gaten en neutronensterren die verder weg zijn samengesmolten, met signalen van miljarden jaren geleden. Ik kan niet wachten om erachter te komen wat daarbuiten is.”