Zondag 28/11/2021

Ruimte

Natuurkundigen enthousiast: waarschijnlijk tweede ruimtetijdgolf gezien

null Beeld SXS, the Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project
Beeld SXS, the Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project

Natuurkundigen wereldwijd maken zich op voor een nieuwe bekendmaking van het team dat afgelopen winter de ontdekking bekendmaakte van een rimpeling van het heelal zelf. Woensdagavond Belgische tijd houdt het team van gravitatiegolfdetector LIGO een persconferentie op de AAS-jaarvergadering van astronomen in San Diego. De verwachting is dat er nog een tweede ruimtetijdgolf is gezien.

Op 11 februari bevestigde LIGO de voorspelling van Albert Einstein uit 1916 dat ruimte en tijd door heftige botsingen of explosies ver in het heelal in trilling kunnen raken. Volgens Einsteins zwaartekrachttheorie vormen ruimte en tijd één geheel en is zwaartekracht het gevolg van de vervorming die massa's eraan geven.

Grote massa's als planeten willen naar elkaar toe bewegen zoals twee bowlingballen op een matras naar elkaar toe in elkaars kuil rollen. Heftige botsingen van grote massa's kunnen rimpelingen in de ruimtetijd teweeg brengen als in een waterbed waar een klap op is gegeven.

De subtiele rimpelingen waren gemeten met twee reusachtige L-vormige laseropstellingen in Washington en Louisiana op 14 september 2015, in de eerste dagen dat de apparatuur was aangezet.

Gebeurtenis GW150914, zoals de Einsteintrilling officieel werd genoemd, was volgens theoretici van LIGO veroorzaakt door het op elkaar botsen van twee zwarte gaten, verweg op 1,3 miljard lichtjaar afstand. Die zwarte gaten zijn vroegere sterren die onder hun eigen zwaartekracht zijn ingestort tot een gat in de ruimte zelf.

De betreffende zwarte gaten draaiden in steeds hoger tempo om elkaar heen, tot ze versmelten. De twee gaten waren volgens modelberekeningen 36 en 29 maal zo zwaar als de zon, het rondrollende resultaat 62 zonsmassa's. Volgens Einsteins formule E=mc² waren de ontbrekende 3 zonsmassa's rechtstreeks in trillingsenergie van de ruimte omgezet. Dat is genoeg om zelfs op meer dan een miljard lichtjaar afstand voelbaar te zijn.

Versmeltende zwarte gaten

De ruimtetrilling van 14 september was zo overtuigend, dat LIGO die eerst volledig analyseerde. Alle gegevens van de rest van de eerste meetperiode werden tot nader order bewaard. Die zijn nu alsnog geanalyseerd. Het LIGO-team zelf zwijgt in alle talen.

Volgens ingewijden is er echter een tweede ruimtetrilling waargenomen. De datum is nog niet genoemd, maar we denken dat het wederom gaat om twee op elkaar vallende zwarte gaten. Die zijn wel veel lichter dan in het eerste geval: respectievelijk 14 en 8 zonsmassa's. Daardoor is het gemeten signaal veel zwakker dan GW150914 en is de theoretische analyse ook minder zeker.

De nieuwe waarneming kan volgens astronomen vooral meer zicht geven op de vraag of op elkaar klappende zwarte gaten in het heelal een zeldzaam verschijnsel zijn of juist vrij normaal. Voor de LIGO-waarnemingen gingen astronomen ervan uit dat botsende neutronensterren, ook ingestort maar niet tot een gat in de ruimte, een veel belangrijker bron van gravitatiegolven zouden zijn.

(tekst gaat verder onder de video)

De tweede waarneming zou weer de kenmerken hebben van twee versmeltende zwarte gaten. Die draaien steeds sneller om elkaar heen waardoor de golven die ze veroorzaken steeds hogere frequentie hebben. Daardoor ontstaat een typisch 'chirp-signaal'.

Vorige week publiceerde LIGO nog een nadere analyse van de eerste ruimtetijdgolf van september. Vooral de rotaties van de zwarte gaten voor en na de versmelting werden beter berekend; die bleek echter niet veel van de eerdere schattingen af te wijken. Deze week publiceerden Amerikaanse astrofysici wel een studie die liet zien dat de zwartegaten-botsing ontstaan kon zijn in een cluster van zwarte gaten, in plaats van een zeldzaam en geïsoleerd duo.

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234