Hoe warm het bij ’n botsing van neutronensterren wordt? Nou zo’n 800 miljard graden

Dát neutronensterren op elkaar kunnen botsen en samen kunnen ‘smelten’ weten we dankzij de waarneming van zwaartekrachtgolf en kilonova GW170817, die niet alleen door de zwaartekrachtgolf-detectoren LIGO en Virgo werd waargenomen, maar ook door een bataljon aan andere instrumenten, die allemaal de elektromagnetische straling ervan konden waarnemen. Twee neutronensterren die op elkaar botsen, twee objecten van pakweg anderhalf keer de massa van de zon gepropt in een bolletje van 20 km diameter. Welke temperatuur wordt er bereikt als die twee zo innig samengaan? Voor die vraag zag het HADES team zich gesteld, het team van natuurkundigen van het Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt. In dat centrum doen ze proeven met botsende zware ionen en die botsingen lijken enigszins op de botsingen van de gedegenereerde neutronen in de twee neutronensterren. Als twee zware ionen botsen ontstaat elektromagnetische straling en gedurende zeer korte tijd gebeurt dat in de vorm van virtuele fotonen, die overgaan in echte deeltjes. Door met een digitale camera van maar liefst 1,5 vierkante meter naar die virtuele fotonen te kijken kon men het zogeheten Cherenkov effect van die virtuele fotonen meten. Op basis van die metingen kon men vaststellen dat de temperatuur bij botsende neutronensterren moet oplopen tot een temperatuur van maar liefst… 800 miljard graden. En bij die temperatuur worden dan atomen zoals jodium en goud gevormd. ‘T is maar dat je het weet. Bron: TUM.