4 december 2016

Wellicht ontstonden de twee zwarte gaten van GW150914 uit één grote ster

ligo

Kort na de bekendmaking van de ontdekking van zwaartekrachtsgolf GW150914 door de Advanced LIGO detector in de VS kwam het bericht dat de Fermi gammasatelliet 0,4 seconden na de passage van de zwaartekrachtsgolf een stoot gammastraling zag, afkomstig uit dezelfde richting als waaruit de zwaartekrachtsgolf kwam. Op basis van de eigenschappen van GW150914 is vrij zeker dat de bron een samengaan is van twee zwarte zwarte gaten, de ene 36 keer zo zwaar als de zon, de andere 29 keer. Probleem is dat men die gammastraling helemaal niet had verwacht, het gebeuren zou volgens de modellen eigenlijk gepaard moeten gaan zonder enige vorm van elektromagnetische straling, omdat de twee zwarte gaten helemaal geen accretieschijf zouden moeten hebben ((Stellaire zwarte gaten kunnen wel een accretieschijf hebben, maar dan moet er wel een normale ster in hun

Reacties

  1. Dus eigenlijk zijn twee toch al zware sterren samengesmolten, maar de kernen van beide sterren nog niet, die bevonden zich nog op verschillende plekken in de nieuwe zware ster en deze twee kernen zijn vervolgens ingestort tot zwarte gaten die vervolgens weer samen zijn gesmolten tot één zwaar zwart gat met de uitstoot van zwaartekrachtgolven en elektromagnetisch straling door verhitting van het nog omringende gas.

    Allereerst lijkt het mij wel heel toevallig dat beide voorgaande sterren al zover in hun leven waren dat beide kernen al op instorten stonden tot een zwart gat. Of is dit proces op de een of andere manier versnelt tijdens het samensmelten van beide sterren?
    Wat ik me dan ook afvraag is hoe de kernen van beide sterren in die nieuwe ster zijn ingestort tot zwarte gaten zonder het geweld van een supernova, of spreken we hier al over hypernova’s? Ok, dan zou ik me nog voor kunnen stellen dat de kernen van de voorgaande sterren instorten tot zwarte gaten en dat deze binnen een fractie van een seconde? samensmelten, maar dan zou je toch alsnog iets van een supernova/hypernova moeten hebben, tenminste, normaal gesproken gaat het instorten van een kern tot zwart gat met een geweldige explosie gepaard.

    • Olaf van KootenOlaf van Kooten zegt:

      Als ik het goed begrijp, heeft de samensmelting van twee sterren plaatsgevonden voordat de kern van de resulterende ster ging instorten. Maar door de oorspronkelijke samensmelting, is de ster dusdanig hard gaan roteren, dat deze uiteen is getrokken tot een ellipsvorm door de middelpuntvliedende krachten (Vega is een voorbeeld van een supersnel roterende ster met een uitgerekte vorm: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/Size_Vega.png). Ook de kern is uitgerekt tot een soort haltervorm, waardoor door dichtheidsverschillen twee zwarte gaten ontstonden aan de uiteindes van de halter. Die zijn vrijwel ogenblikkelijk weer samengesmolten. Er moet dus inderdaad een hypernova zijn geweest.

      • Ik heb het nog eens gelezen, ook de bron, en je heb gelijk. Door de snelle rotatie wordt de kern uit elkaar gerekt en zijn beide uiteinden ingestort tot een zwart gat. Hierna werd de buitenste laag van de ster aangetrokken en na enkele minuten smolten de twee zwarte gaten dan samen waarbij de zwaartekrachtgolven ontstonden. Het nieuw gevormde zwarte gat zou zich daarna dan voeden met de invallende materie en de gamma-ray burst veroorzaken.

        Maar het blijft raar hoe de zwarte gaten hebben kunnen vormen zonder een explosie.

  2. Hephaistos zegt:

    Zou een minder zware ster dan ook twee neutronensterren kunnen produceren?

  3. 2 Zwarte gaten IN een ster om de gamma flash te verklaren…volgende idee. Iedereen wil blijkbaar meerijden op het succes van LIGO. Loeb schrijft dit in zijn eentje terwijl hij vaak in meervoud spreekt, er zijn blijkbaar wat auteurs afgevallen die het niet met zijn wilde idee eens waren. De uitzonderlijke condities waarin dit mogelijk zou zijn worden gewoon gepostuleerd als zoete koek waaraan hij vervolgens gaat rekenen. Een weddenschap met Stephen Hawking gaat hij geheid verliezen.

    • Olaf van KootenOlaf van Kooten zegt:

      Wat is jouw verklaring dan?

    • Nico, wat is dat nou voor vreemde redenering. Loeb schrijft het artikel in z’n eentje en dat zou volgens jou betekenen dat er vast een boel auteurs zijn afgevallen, die het met zijn wilde idee oneens zijn. Zucht, er zijn een ziljoen artikelen op de arXiv die door enkele auteurs zijn gepubliceerd – allemaal vanwege onenigheid tussen wetenschappers? En over welke weddenschap met Hawking heb je het? Heeft Loeb een weddenschap afgesloten met Hawking hierover? Verder klopt het wat Olaf zegt: die twee initiële sterren werden één ster, die zeer snel roteerde. Die ster had maar één kern, maar in de laatste fase van z’n gewone bestaan als ster draaide de kern zo snel rond dat ‘ie een haltervorm kreeg (een idee dat al langer bestaat, zie bijvoorbeeld http://lanl.arxiv.org/pdf/gr-qc/9703013 ), waar de twee zwarte gaten uit gevormd werden.

      • @Arie, Loeb schrijft over “our” model en “we”, en het is inderdaad zijn wilde idee omdat hij geen alternatief kan bedenken met de huidige kennis over de interne structuur van zwarte gaten. “The only way to explain the Fermi signal is to surround the black holes with a lot of dense material, and the obvious way to do that, as in Loeb’s idea, is to put them inside a star,” says Dan Maoz of Tel Aviv University in Israel. “Maybe there are other ideas, but we need to think them up.”
        https://www.newscientist.com/article/2077783-ligos-black-holes-may-have-lived-and-died-inside-a-huge-star
        ZOU hij een weddenschap met Hawking over deze oplossing afsluiten dan gaat hij m.i. zwaar de mist in.
        Dat zijn idee meteen al als een waarheid word overgenomen is natuurlijk volkomen prematuur.

        • Dat wetenschappers in hun eentje artikelen schrijven weerhoudt menig ervan niet om in meervoud te schrijven hoor, da’s echt niet zo vreemd. En eh… wie neemt Loeb’s idee meteen als waarheid over?

          • Ik ga even de reacties en discussies afwachten Arie hoe dit idee valt bij zijn collega´s voordat ik het idee verder afbrand 🙂 . Misschien ben ik wat te kritisch en moet ik mijn mening later bijstellen aan de meanstream totdat er iemand een betere oplossing verzint, “we need to think them up”.

          • Ok prima hoor. Er zijn overigens ook andere modellen, die GW150914 proberen te verklaren en die uitgaan van twee aparte zwarte gaten, elk ontstaan vanuit een aparte ster. Hieronder bijvoorbeeld een schema van de evolutie van de ‘progenitors’, de twee sterren waaruit de zwarte gaten ontstonden, die uiteindelijk samensmolten tot het zwarte gat dat GW150914 veroorzaakte – een schema uit een wat minder gedurfd model. 😀

            belczynskietal-1602-04531_f2

            ZAMS=zero age main sequence, RLOF=Roche-lobe overflow, allemaal wat technische termen van een Hertzsprung-Russeldiagram.

Geef een reactie