Zwaartekrachtgolven: wanneer zwarte gaten samensmelten

Zwaartekrachtgolven: wanneer zwarte gaten samensmelten

Wetenschappen Kosmische snaar

Hoe ziet het eruit als zwarte gaten samensmelten?

De ongedateerde publicatie toont een afbeelding van twee samensmeltende zwarte gaten.  Wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Zwaartekrachtfysica Potsdam willen in samenwerking met de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA vanaf 2022 drie speciale satellieten gebruiken om indirect zwarte gaten en binaire en neutronensterrensystemen te detecteren via zwaartekrachtsgolven. Afbeelding: AEI/Benger/ZIB (alleen voor gebruik in actuele berichtgeving over de persconferentie van het Max Planck Instituut voor Zwaartekrachtfysica op 22 december 2011) (rapport van het Duitse persbureau BRB De ongedateerde publicatie toont een afbeelding van twee samensmeltende zwarte gaten.  Wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Zwaartekrachtfysica Potsdam willen in samenwerking met de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA vanaf 2022 drie speciale satellieten gebruiken om indirect zwarte gaten en binaire en neutronensterrensystemen te detecteren via zwaartekrachtsgolven. Afbeelding: AEI/Benger/ZIB (alleen voor gebruik in actuele berichtgeving over de persconferentie van het Max Planck Instituut voor Zwaartekrachtfysica op 22 december 2011) (rapport van het Duitse persbureau BRB

Computersimulatie: twee samensmeltende zwarte gaten zenden zwaartekrachtgolven uit

Bron: Duits persbureau

Wetenschappers hebben een fenomeen waargenomen dat voor het eerst werd voorspeld door de algemene relativiteitstheorie. Ze waren in staat zwaartekrachtgolven op twee verschillende frequenties te meten, die werden uitgezonden toen twee zwarte gaten samensmolten.

WWanneer twee zwarte gaten samensmelten, zenden ze zwaartekrachtgolven uit. In 2015 werd het voor het eerst mogelijk om dergelijke golven te gebruiken LegoDetectoren kunnen in de VS worden geïnstalleerd. Het observeren van samensmeltingen van zwarte gaten via zwaartekrachtsgolven is nu een routinematige wetenschappelijke praktijk. Zo’n kosmische gebeurtenis wordt elke paar dagen geregistreerd.

De frequenties van zwaartekrachtgolven die door zeer gevoelige detectoren worden geregistreerd, liggen officieel in hetzelfde bereik als hoorbare geluidsgolven. Dit betekent niet dat zwaartekrachtgolven en geluidsgolven met elkaar verband houden. Dit zijn heel verschillende fysieke verschijnselen. Het geluid dat onze oren waarnemen, bestaat uit schommelingen in de dichtheid van de omringende lucht.

In een vacuüm, dat wil zeggen in de interstellaire ruimte van het universum, zijn er geen geluidsgolven. Zwaartekrachtgolven zijn op hun beurt kleine vervormingen in de structuur van de kosmische ruimte-tijd die zich vanuit hun oorspronkelijke plaats in alle richtingen voortplanten – en vervolgens de aarde raken.

Lees ook

Een zwart gat verscheurt een ster

Om dit uit te leggen, vertaalden astrofysici zwaartekrachtgolffrequenties naar audiosignalen in een computer. Op deze manier worden zwaartekrachtsgolven hoorbaar. Zo kun je overbrengen hoe de frequentie steeds sneller toeneemt naarmate je dichterbij komt en dan stopt het geluid plotseling. Dan is de samenvoeging voltooid. De samensmelting van twee zwarte gaten klinkt in deze metafoor als een “piepgeluid”.

READ  Wetenschap: "WhatsApp-berichten uit de oudheid": De universiteit digitaliseert papyri

Onderzoekers onderscheiden drie fasen: het naderen van zwarte gaten en hun baan. Doe dan de samenvoeging. En tot slot een fase genaamd “Ringdown”, waar het nieuw gecreëerde en aanvankelijk asymmetrische zwarte gat overgaat naar zijn uiteindelijke staat. Deze fase is veel korter dan de tweede.

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Zwaartekrachtfysica (Albert Einstein InstituutAEI) in Hannover, meldden in het tijdschrift Physical Reviews dat ze voor het eerst een reeks van twee stille tonen hadden opgenomen tijdens het luiden van een zwart gat in de zwaartekrachtgolf GW190521.

Albert Einstein had gelijk

De frequenties waren 63 en 98 Hz, met verzwakkingstijden van respectievelijk 26 ms en 30 ms. Deze waarden passen perfect bij de voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein over de samensmelting van deze twee zwarte gaten met hun specifieke massa en impulsmoment, die kunnen worden bepaald uit het CHIRP-signaal. De onderzoekers waren echter verrast.

“Deze waarneming – de ontdekking van twee verschillende oscillatiefrequenties van een vervormd zwart gat – is een welkome verrassing. Tot nu toe werd aangenomen dat dit alleen mogelijk zou zijn met de volgende generatie zwaartekrachtgolfdetectoren”, zegt Colin Capano, mede- De ontdekking van het dubbele geluid was alleen mogelijk omdat het zwarte gat dat zich in GW190521 vormde zo massief was.

Lees ook

In een baan om de aarde zal de LISA Pathfinder technologieën demonstreren die worden gebruikt bij LISA's Gravitational Wave Observatory, de in de ruimte gestationeerde laserinterferometer van ESA en NASA.  De LISA Pathfinder wordt in 2012 gelanceerd. Hij zal worden uitgerust met radicale instrumenten en technologie om de weg vrij te maken voor LISA, 's werelds eerste in de ruimte gestationeerde zwaartekrachtgolfdetector die een nieuw venster op het universum zal openen door zwaartekrachtgolven te meten die door UFO's worden gegenereerd.  Zoals de ineenstorting van dubbelstersystemen en massieve zwarte gaten.  LISA is een kandidaat-missie in het Cosmic Vision 2015-2025-programma van de European Space Agency.  Het basisprincipe van LISA is het meten van veranderingen in de afstand tussen...

Deze meting gaf onderzoekers een belangrijk idee over de ‘niet-haartheorie’ van zwarte gaten. De uit de algemene relativiteitstheorie afgeleide theorie stelt dat zwarte gaten volledig kunnen worden beschreven aan de hand van hun massa, impulsmoment en lading, en dat er geen aanvullende informatie over het zwarte gat bestaat – in het bijzonder dat het geen ‘haar’ op het oppervlak heeft. De ‘geen haar-theorie’ – en daarmee de relativiteitstheorie – werd bevestigd door de meting van GW190521.

READ  The SpaceX Falcon 9 booster is preparing to beat the rocket shift record by a huge margin

De twee tonen in de beltoon vormden tevens het bewijs dat het uitgangspunt van GW190521 feitelijk de samensmelting van twee zwarte gaten was. Er waren twee alternatieve voorstellen. Daarom moet het buitengewone ‘tjilpen’ van GW190521 veroorzaakt zijn door de directe botsing van exotische sterren of de ineenstorting van een massieve ster tot een zwart gat. Dit kan nu worden uitgesloten.

Hier vindt u inhoud van derden

Om embedded content te kunnen bekijken, is het noodzakelijk om uw herroepbare toestemming te verkrijgen voor de overdracht en verwerking van persoonsgegevens, aangezien aanbieders van embedded content deze toestemming nodig hebben als externe dienstverleners. [In diesem Zusammenhang können auch Nutzungsprofile (u.a. auf Basis von Cookie-IDs) gebildet und angereichert werden, auch außerhalb des EWR]. Door de schakelaar op “Aan” te zetten, gaat u hiermee akkoord (op elk moment herroepbaar). Dit omvat ook uw toestemming voor de overdracht van bepaalde persoonlijke gegevens naar derde landen, waaronder de VS, in overeenstemming met artikel 49, lid 1, onder a), van de AVG. Hierover kunt u meer informatie vinden. U kunt uw toestemming op elk moment intrekken via de sleutel en privacy onderaan de pagina.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *