Sinds in 2016 de eerste directe detectie van ruimte-tijdrimpelingen bekend als zwaartekrachtsgolven werd aangekondigd, hebben astronomen regelmatig zwarte gaten door het universum horen rinkelen. Projecten zoals het Gravitational-Wave Laser Interferometer Observatory (bekend als LIGO) ontdekten ze er bijna 100 Botsing van zwarte gaten (en soms neutronensterren), die de structuur van het universum doen schudden en onzichtbare golven door de ruimte laten kabbelen.
Maar nieuw onderzoek toont aan dat LIGO binnenkort misschien een ander soort trilling in de ruimte zal horen: cocons van vluchtig gas uitgestoten door stervende sterren. Onderzoekers van de Northwestern University gebruikten geavanceerde computersimulaties van massieve sterren om te laten zien hoe deze cocons zwaartekrachtgolven kunnen produceren die ‘onmogelijk te negeren’ zijn, volgens onderzoek dat deze week op de 242e bijeenkomst werd gepresenteerd. Amerikaanse Astronomische Vereniging. Het bestuderen van deze rimpelingen in het echte leven kan inzicht geven in de gewelddadige dood van gigantische sterren.
Verwant: Wat is het grootste zwarte gat in het heelal?
Terwijl massieve sterren zonder brandstof komen te zitten, storten ze in zwarte gaten, werpt tegelijkertijd enorme stralen ultrasnelle deeltjes uit. Het team van astronomen simuleerde deze laatste stadia in het leven van een ster, denkend dat de jets zwaartekrachtgolven zouden kunnen veroorzaken – maar iets anders stond centraal.
“Toen ik de zwaartekrachtgolven uit de buurt van het zwarte gat berekende, vond ik een andere bron die mijn berekeningen verstoorde – de cocon”, zegt de hoofdonderzoeker. Erts Gottliebzei astronoom van het Northwestern Interddisciplinair Research and Exploration Centre in Astrophysics, V.I stelling. De cocon is een turbulente gasmassa, gevormd wanneer de buitenste lagen van een instortende ster interageren met de hoogenergetische jets die van binnenuit komen. Om zwaartekrachtgolven te produceren, hebben we iets massiefs nodig dat asymmetrisch beweegt, net als de materie van een cocon.
“Een diepe straal in een ster schiet en baant zich dan een weg om te ontsnappen,” zei Gottlieb. “Het is alsof je een gat in een muur boort. De roterende boor raakt de muur en er komt puin uit de muur. De boor geeft dat materiaal energie. Op dezelfde manier doorboort de straal de ster, waardoor het materiaal van de ster wordt verwarmd omhoog en morsen. Dit puin vormt de hete lagen van een cocon. ” “
Volgens de berekeningen van Gottlieb zouden de door de cocon gegenereerde rimpelingen tijdens de volgende reeks waarnemingen gemakkelijk door LIGO kunnen worden gedetecteerd. Bovendien zenden de cocons licht uit, zodat astronomen informatie over hen kunnen verkrijgen door tegelijkertijd zwaartekrachtgolven en telescopen te gebruiken – een spannende prestatie die bekend staat als multiple-messenger-astronomie.
Als LIGO in de nabije toekomst een cocon opmerkt, is het zeker een interessante nieuwe kijk op de binnenkant van sterren en het einde van hun leven. Dit is misschien de eerste keer dat LIGO zwaartekrachtgolven van een enkel object kan detecteren, in plaats van interacties tussen twee binaire objecten die om elkaar heen draaien.
“Vanaf vandaag heeft LIGO alleen zwaartekrachtgolven van binaire systemen gedetecteerd, maar op een dag zal het de eerste niet-binaire bron van zwaartekrachtgolven ontdekken”, zei Gottlieb. “Cocons zijn een van de eerste plaatsen waar we naar dit soort bronnen moeten zoeken.”
Het onderzoek van het team is nog niet gepubliceerd in een collegiaal getoetst tijdschrift.
“Social media fanaat. Fanatieke bacon fanaat. Wannabe popcultuur fan. Communicator. Gecertificeerd schrijver.”
More Stories
Het omzetten van onzichtbare donkere materie in zichtbaar licht
Een ongekende meteorietontdekking daagt astrofysische modellen uit
SpaceX heeft een Falcon 9-raket gelanceerd tijdens zijn recordbrekende 20e missie