21 mei 2019

Een overzicht van de bronnen van zwaartekrachtgolven

Het bestaan van zwaartekrachtgolven of gravitatiegolven werd voor het eerst geopperd door Henri Poincaré in een artikel dat op 5 juni 1905 verscheen, Sur la dynamique de l’électron (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences 140, 1504-1508). Het was Albert Einstein die in 1916 op basis van z’n Algemene Relativiteitstheorie (die een jaar eerder was verschenen) hun bestaan ook mathematisch aantoonde. Met de detectie op 14 september 2015 door de LIGO detector in de VS van zwaartekrachtgolf GW150914, veroorzaakt door een zwart van 35 zonsmassa’s dat botste tegen een zwart gat van 30 zonsmassa’s, werd het daadwerkelijke bestaan van zwaartekrachtgolven aangetoond. Sindsdien zijn met de LIGO- en vervolgens ook de VIRGO-detectoren al vele zaartekrachtgolven gedetecteerd en die zijn niet alleen veroorzaakt door botsende zwarte gaten. Daarom dit overzicht van de verschillende bronnen van zwaartekrachtgolven, sommigen daarvan daadwerkelijk waargenomen, anderen nog hypothetisch.

Een illustratie met een overzicht van alle bronnen van zwaartekrachtgolven. Op de horizontale as zie je de frekwentie van de golven, op de vertikale as de intensiteit. Zie deze Astroblog voor meer informatie over de frekwentie van zwaartekrachtsgolven. De gebogen lijnen in de illustratie zijn de limieten voor de huidige en toekomstige detectoren, wat ze kunnen waarnemen. De tabel hieronder geeft meer informatie over de verschillende bronnen.

#BronStatusInformatie
1Botsingen van twee zwarte gaten.OntdektEerst met de LIGO- en daarna ook met de VIRGO-detectoren zijn deze al vele malen ontdekt., gedurende waarneemperiode O1 en O2 tien maal.
2Botsingen van twee neutronensterren.OntdektHet was met de zogeheten kilonova GW170817 dat LIGO en VIRGO zwaartekrachtgolven detecteerden van twee botsende neutronensterren.
3Botsingen van twee witte dwergenNog niet gedetecteerdZo'n botsing levert vermoedelijk een type Ia supernova op en die zou ook zwaartekrachtgolven moeten produceren. Mits dichtbij (in ons eigen Melkwegstelsel) zou dat met LIGO detecteerbaar moeten zijn.
4Botsing van een neutronenster met een zwart gatVermoedelijk ontdektOp 26 april j.l. werd door LIGO en VIRGO tijdens O3 gebeurtenis #S190426c gedetecteerd, vermoedelijk een botsing van een neutronenster en zwart gat 1,2 miljard lichtjaar van ons vandaan.
5Een botsing met een middelmatig groot zwart gatNog niet gedetecteerdNaast 'gewone' stellaire zwarte gaten en superzware zwarte gaten zijn er ook middelmatig grote zwarte gaten, van duizenden tot honderduizenden zonsmassa. Die zouden ook kunnen botsen met een kleiner zwart gat of een neutronenster.
6Hobbelige neutronensterrenNog niet gedetecteerdNeutronensterren bevatten tot max. 1,5 zonsmassa in een bolletje van max. zo'n 20 km in doorsnede. Als ze niet helemaal glad zijn, maar 'bergen' bevatten (van ca. 1 mm hoogte, jawel 1 mm) dan wiebelen ze een beetje en dat levert zwaartekrachtgolven op.
7SupernovaeNog niet gedetecteerdExploderende zware sterren of witte dwergen zouden ook zwaartekrachtgolven kunnen produceren. Wil LIGO die kunnen detecteren moet het wel een supernova in onze eigen Melkweg zijn.
8De oerknal: primordiale zwaartekrachtgolvenNog niet gedetecteerdOok de oerknal zelf genereerde zwaartekrachtgolven. Op 17 maart 2014 dacht men met BICEP2 die golven te hebben gedetecteerd, maar later bleek dat stof uit de Melkweg dat signaal veroorzaakte.
9Superzware zwarte gatenNog niet gedetecteerdDe superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels zouden kunnen botsen met kleinere stellaire of middelmatig grote zwarte gaten, maar ook met andere superzware zwarte gaten.

Bron: onder andere Science News.

Reacties

  1. Zijn die zwaartekrachtgolven het gevolg van die botsende zware objecten of is het het gevolg van het uitzetten en krimpen door die botsing van het heelal zelf (zoals lucht kan bewegen)

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: