Botsing tussen neutronensterren brengt astronomen in extase
Voor het eerst hebben astronomen overal op aarde waargenomen waar ze allemaal op zaten te hopen – een botsing tussen twee neutronensterren, zo krachtig dat er schokgolven door het hele heelal trekken. De gebeurtenis leidt een heel nieuw astronomisch tijdperk in, aldus deskundigen.
Grafische weergave van de botsing tussen twee supercompacte neutronensterren met bijna de lichtsnelheid
De belangrijkste observatie ooit voor het inzicht van astronomen in de oerknal.
Zo groot is de ontdekking die ESO (European Southern Observatory) en meer dan 70 andere observatoria over de hele wereld gisterenavond, maandag, tegelijk bekendmaakten.
De waarneming van gravitatiegolven en licht van een catastrofale botsing tussen twee supermassieve neutronensterren op een afstand van 130 miljoen lichtjaar.
Alle sensoren draaien door
De eerste gravitatiegolven troffen de aarde op 17 augustus en werden geregistreerd door het LIGO, The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, en binnen enkele minuten sloeg de ene na de andere astronomische sensor op aarde uit.
Duizenden astronomen op observatoria overal ter wereld sprintten naar hun telescoop in de hoop een glimp op te vangen van wat ze allemaal zo graag wilden waarnemen sinds Einsteins gravitatiegolven werden bevestigd – een botsing tussen twee neutronensterren.
En dat was precies wat ze te zien kregen.
Explosie schudt het heelal dooreen
Neutronensterren zijn de supercompacte restanten van ontplofte sterren. Met een massa groter dan die van de zon maar een omvang kleiner dan een planetoïde schieten ze door het heelal met bijna de lichtsnelheid.
De botsing, een kilonova, vond op 130 miljoen lichtjaar afstand plaats. Er ging een schokgolf door grote delen van het heelal en de gravitatiegolven schoten alle kanten op in de sterrenstelsels.
De kilonova is op de foto links te zien, links boven de felle ster.
Een tsunami van golven door de ruimte
Astronomen hebben vier keer eerder golven in de ruimte waargenomen na een botsing tussen zwarte gaten, maar een botsing tussen twee neutronensterren – en de massieve explosie die deze teweegbrengt – is van een heel ander kaliber.
Het LIGO nam de gravitatiegolven van deze gebeurtenis ongeveer 100 seconden lang waar, terwijl de observatie van eerdere golven – van botsingen tussen zwarte gaten – maar een fractie van een seconde duurden.
‘Dit is fantastisch. Het grootste vuurwerk van het heelal,’ aldus David Reitze van het California Institute of Technology en hoofd van het LIGO.
Cruciaal bewijs in de zoektocht naar de oerknal
De oorzaak is dat alle zware elementen in het heelal, zoals goud, zilver en uranium, in theorie afkomstig zijn van een botsing met een kracht als van twee massieve sterren, bijvoorbeeld neutronensterren. En nu is het dus meer dan een theorie.
De botsing, constateren de astronomen, bracht onder meer een wolk van goud voort die vele malen zwaarder is dan de aarde.
‘Nu hebben we de bewijzen,’ aldus astronoom Vicky Kalogera van de Northwestern University, een van de ruim 4000 astronomen die maandag de revolutionaire ontdekking presenteerden – onder meer in het verslag Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral.
Astronomie in slechts twee jaar op z’n kop gezet
De ontdekking van gravitatiegolven in 2015 leverde dit jaar drie Amerikaanse onderzoekers van het LIGO de Nobelprijs voor de Natuurkunde op, en de bevestiging van deze gravitatiegolven, die Albert Einstein al in 1915 voorzag, is een reuzensprong voor het inzicht in de oerknal.
Een belangrijk onderdeel van de theorieën over de oerknal is de enorme hoeveelheid energie die nodig is om de zware elementen in het heelal voort te brengen – en met de observatie van het dramatische lot van de twee neutronensterren zijn de astronomen op slag lichtjaren dichter bij de ontraadseling van het begin van het heelal.