Zoem zoem, heeft LIGO zwaartekrachtsgolven ontdekt van botsende neutronensterren in NGC 4993?

Met de Amerikaanse LIGO-detector in de Verenigde Staten zijn tot nu toe drie keer zwaartekrachtsgolven ontdekt, rimpels in de ruimtetijd, die de Aarde gedurende korte tijd passeerden en die veroorzaakt waren door botsingen van zware zwarte gaten. Een vierde ontdekking van zwaartekrachtsgolven zou dus feitelijk geen voorpaginanieuws meer moeten zijn, maar meer als usual business moeten worden omschreven – we leven tenslotte in het fascinerende tijdperk dat we niet alleen een blik in het elektromagnetische venster van het heelal kunnen werpen, maar dat ons sinds 2015 ook een blik in het zwaartekrachtsvenster gegund is, middels de detectie van zwaartekrachtsgolven, die Albert Einstein honderd jaar eerder voorspelde. Er gaan nu geruchten dat LIGO er voor de vierde keer in geslaagd is om zwaartekrachtsgolven te ontdekken, maar deze keer zouden ze wezenlijk anders zijn en wel in enkele opzichten:

• dit keer zou het gaan om zwaartekrachtsgolven die veroorzaakt zijn door de botsing van twee neutronensterren, een BSN-merger zoals dat heet – dat staat voor Binary Neutron Star merger. Dus geen zwarte gaten die om elkaar tollen en dan samensmelten, maar lichtere neutronensterren.
  

  Impressie van samensmeltende neutronensterren (Credit: NASA)

• de exacte locatie van de bron van de zwaartekrachtsgolven zou bekend zijn: NGC 4993, een door William Herschel ontdekt lensvormig sterrenstelsel in het sterrenbeeld Hydra, dat relatief dichtbij staat, pakweg 124 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Da’s bijzonder: de locatie van de bron van de eerder ontdekte zwaartekrachtsgolven was niet bekend, met LIGO konden slechts brede stroken aan de hemel herkend worden, waar ergens in die strook de exacte bron moet liggen. Dat ze nu wel tot een exacte bepaling van de positie van de bron konden komen (áls het gerucht waar is uiteraard) komt door het derde verschil:
• deze ontdekking zou wellicht gedaan zijn door de combinatie van de Amerikaanse LIGO-detector en de Europese VIRGO-detector, de laatste is in Italië gelegen. De VIRGO-detector is kortgeleden aangesloten bij de O2 (‘Observational Run 2’) campagne van LIGO en door de combinatie van de drie detectoren (twee in de VS van LIGO en eentje van VIRGO in Italië) is een betere positiebepaling mogelijk van bronnen van zwaartekrachtsgolven. Vraag hierbij is alleen of die positiebepaling nu al direct zo goed is dat één sterrenstelsel als bron kan worden aangewezen.

Afijn, de geruchtenmachine begon met deze tweet van de sterrenkundige J. Craig Wheeler (University of Texas in Austin) – toch geen familie van de beroemde John Archibald Wheeler?:

Bekijk meer

New LIGO. Source with optical counterpart. Blow your sox off!

— J Craig Wheeler (@ast309) 18 augustus 2017

Daarna kwam New Scientist met het artikel, waarin gezegd wordt dat hier sprake was van zwaartekrachtsgolven van botsende neutronensterren, die vanuit NGC 4993 zouden komen. Het Britse blad vroeg vervolgens aan LIGO woordvoerder David Shoemaker commentaar en die antwoordde het volgende: “A very exciting O2 Observing run is drawing to a close August 25. We look forward to posting a top-level update at that time.” Afijn, komende vrijdag eindigt de O2 campagne en daarna horen we wellicht meer over deze geruchten. Interessant in dit verband is te melden dat de Hubble ruimtetelescoop deze week (22 augustus) ook waarnemingen heeft verricht van NGC 4993 en dat dat live te volgen was. De foto die dat opleverde is echter daarna verwijderd! Maar ja, internet zou internet niet zijn als die foto toch niet bewaard bleef:

Probeerde Hubble soms de optische partner van de zwaartekrachtsgolven te zien? Dit stond in ieder geval onder de foto:

Mochten de geruchten inderdaad waar blijken te zijn, dan hebben ze een zeer bijzondere variant van de zwaartekrachtsgolven ontdekt. Wordt vervolgd! Bron: In the Dark. [Update 23.10 uur] In een commentaar bij de bron van deze blog wordt gewezen op een zeer interessante waarneming, die de Amerikaanse röntgenruimtetelescoop Chandra op 19 augustus heeft gedaan. Die keek namelijk die dag ook naar NGC 4993, drie dagen vóór Hubble er naar keek, in een poging om de röntgen-partner van SGRB170817A in NGC4993 waar te nemen. En wat zeggen de zogeheten ’trigger criteria’ van deze waarneming, wanneer wordt Chandra geactiveerd om zo’n waarneming te verrichten? Dit dus:

Gravitational wave source detected by aLIGO, VIRGO, or both. Single EM counterpart identified by Dark Energy Camera for Chandra follow-up at a distance of <~400 Mpc. Activation will be requested within 10-15 days of gravitational wave detection.

Zie deze pagina voor meer details. Chandra kon die dag 300 röntgenfotonen van deze bron zien. Nou, dat kan toch geen toeval meer zijn?