21 juni 2021

Is de Eenhoorn het eerste zwarte gat in de ‘mass gap’?

Voorstelling van de Mass Gap tussen 2 en 5 zonsmassa. Credit: LIGO-Virgo/Frank Elavsky/Northwestern.

Het begrip Mass gap kennen jullie, ik heb jullie er op 24 augustus 2019 over geïnformeerd, wie kan het zich niet meer herinneren. Zwarte gaten tussen 2 en 5 zonsmassa zijn nooit waargenomen, de mass gap in een notendop. Alle zwarte gaten die we kennen zijn zwaarder dan 5 zonsmassa,  alle extreem compacte objecten lichter dan 2 zonsmassa zijn neutronensterren (zie de illustratie hierboven). In 2010 kwamen Feryal Özel (Universiteit van Arizona) en haar collega’s met dit vakartikel, waarin ze voor het eerst melding maakten van het ‘gat’ en sindsdien is de grote vraag of lichtere zwarte gaten echt niet bestaan of dat ze gewoon nog niet zijn waargenomen. Dat laatste blijkt vermoedelijk het geval te zijn, zo blijkt uit recente waarnemingen. Enkele weken geleden verscheen dit artikel op de ArXiv, te publiceren in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, waarin een een groep sterrenkundigen zegt dat ze bij de rode reus V723 Mon in het sterrenbeeld Eenhoorn (Monoceros), ongeveer duizend lichtjaar van ons vandaan, een begeleider hebben ontdekt, een zwart gat van 2,9 zonsmassa. Dát zwarte gat – de Eenhoorn genoemd – zou het eerste zwarte gat onder de grens van vijf zonsmassa zijn, hoewel het in theorie ook om een dubbele neutronenster zou kunnen gaan (al lijkt het daar niet op).

Theoretische berekeningen laten zien dat de vorming van zo’n lichte zwart gat kantje boord is. Als een zware ster aan het eind van z’n leven gekomen is en de fase van ijzerverbranding in zijn kern heeft bereikt heeft ‘ie feitelijk twee mogelijkheden: exploderen als supernova door de buitenlagen weg te blazen en dan na implosie van de kern een neutronenster overhouden óf helemaal imploderen tot zwart gat zonder supernova. Dat verschil tussen die twee kan binnen een seconde worden gemaakt. Verder onderzoek moet precies uitwijzen wat nou precies uitmaakt of de ster explodeert tot supernova of implodeert tot zwart gat.

De waargenomen zwaartekrachtgolf GW190814. Credit: LIGO Collaboration.

Een Eenhoorn is vermoedelijk niet het enige zwarte gat in de mass gap. Er zijn ook zwaartekrachtgolven gedetecteerd met LIGO/Virgo, waar zwarte gaten bij betrokken waren die in de mass gap vielen, zoals bij zwaartekrachtsgolf GW190814, veroorzaakt door een botsing 800 miljoen lichtjaar van ons vandaan van een zwart gat van 23 zonsmassa met een ander object, iets dat 2,6 keer zo zwaar als de zon was (zie afbeelding hierboven). Die laatste zat dus ook onder de vijf zonsmassa. Daarnaast vonden Benjamin Giesers (Universiteit van Göttingen) en z’n collega’s in 2018 een zwart gat dat mogelijk 4,4 zonsmassa zwaar is en een jaar later vonden Todd Thompson (Ohio State University) et al een zwart gat van mogelijk 3,6 zonsmassa. Alle zwarte gaten in de mass gap wachten nog op bevestiging, maar met vier kandidaten lijkt het er toch op dat er wel degelijk óók zwarte gaten in de mass gap zijn. Bron: Quanta Magazine.

Comments

  1. De wijze en moment van de collaps heeft ook met het angular momentum te maken volgens dit artikel (H6, e.v.) zoals ik al vermoedde. http://cds.cern.ch/record/395232/files/9907433.pdf Er zal vast nog wel meer over te vinden zijn.

Trackbacks

  1. […] zwart gat de meest waarschijnlijke kandidaat. Eerder in januari j.l. schreef ook Arie al over dit zwarte gat. Het wetenschappelijk team o.l.v. Tharinda Jayasinghe heeft het resultaat van hun onderzoek op 21 […]

Laat een antwoord achter aan Kleinste zwarte gat ooit ontdekt ‘The Unicorn’ Antwoord annuleren

*

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

%d bloggers liken dit: