De simulatie van de botsing van superzware zwarte gaten

Een week geleden hield Kees Kwakernaak een lezing voor Christiaan Huygens over simulaties in de sterrenkunde. Gisteren werd weer zo’n prachtige simulatie over een sterrenkundig fenomeen bekendgemaakt: de simulatie door een internationaal team van sterrenkundigen van de botsing van twee superzware zwarte gaten. We kenden al de fraaie simulaties van botsende sterrenstelsels, waarin sterren, gas en stof van twee interactieve stelsels elkaar gravitationeel besnuffelen, om elkaar heendraaien en tenslotte samensmelten (‘mergen’). In de kernen van sterrenstelsels bevinden zich vaak superzware zwarte gaten, vele miljoenen zonsmassa’s zwaar ^[1]het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg bijvoorbeeld is drie miljoen zonsmassa’s zwaar , en een goede simulatie van de botsing van die zwarte gaten was er nog niet. Tot nu dus. Op 7 juni verscheen een artikel in Science Express, de online versie van het Amerikaanse tijdschrift Science. De botsing is niet een simpel proces van elkaar aantrekken, dan bij elkaar komen en boem een frontale botsing van de SMBH’s, de supermassive black holes. Veel hangt af van de sterren en het gas en stof in de buurt van de SMBH’s, die allemaal een invloed hebben in de vorm van wrijvingsenergie. Die wrijvingsenergie gaat ten kostte van de bewegingsenergie van de SMBH’s en daardoor komen ze dichter bij elkaar. De vraag is nog of de sterren meer invloed hebben dan het omringende gas en stof. Volgens één van de auteurs van het artikel, Stelios Kazantzidis van het Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology (wat weer onderdeel is van de Stanford Universiteit, VS), naderen de twee SMBH’s elkaar op een gegeven moment op een afstand gelijk aan de diameter van het zonnestelsel, zo’n 9 miljard km. Dan al zullen sterke gravitationele golven worden opgewekt, zoals voorspeld door de Algemene Relativiteitstheorie. Ongeveer één miljard jaar nadat de sterrenstelsels al samengesmolten zijn zullen uiteindelijk de SMBH’s samensmelten. Ook dat gaat uiteraard gepaard met een enorme productie van gravitationele golven. Volgens de berekeningen zijn die zo sterk dat ze binnen het bereik komen van LISA, de Laser Interferometer Space Antenna, die door Amerika en Europa gebouwd wordt en die vanaf 2015 van start moet gaan. Nou zijn jullie net als ik ongetwijfeld benieuwd naar het zien van de simulatie van die zwarte gaten. Er zijn wel foto’s gepubliceerd, maar een animatie ben ik helaas nog niet tegengekomen. Ik doe m’n best om die te pakken te krijgen en hier neer te zetten. I’ll be back. 😀 Bron: Stanford.