Duitse onderzoekers lossen 40 jaar oud vraagstuk op.

Hoe zwaar kan een neutronenster maximaal worden? Het is een vraag die onderzoekers al decennialang bezighoudt. Maar onderzoekers van de Goethe-Universität hebben het mysterie nu opgelost. Hun bijzonder nauwkeurige berekeningen wijzen uit dat de massa van een neutronenster nooit groter kan zijn dan 2,16 keer de massa van onze zon.

Maximale massa
Neutronensterren zijn zwaar, maar klein. Zo zijn ons exemplaren bekend die ongeveer twee keer zwaarder zijn dan onze zon, maar een straal van slechts 12 kilometer hebben. Het betekent dat ze een enorme dichtheid hebben. Maar ook deze extreme verschijnselen zijn natuurlijk aan natuurwetten gebonden. En onderzoekers vermoeden al jaren dat ze een strikte maximale massa hebben. Wanneer een neutronenster die maximale massa heeft bereikt, hoef je er maar een enkele neutron aan toe te voegen om ervoor te zorgen dat deze ineenstort en transformeert tot een zwart gat.

Fusie
Die theorie roept natuurlijk een interessante vraag op. Want wat is dan de maximale massa van een neutronenster? Dat mysterie hebben onderzoekers nu opgelost en wel dankzij de data die werd verkregen toen onderzoekers vorig jaar de zwaartekrachtsgolven van twee samensmeltende neutronensterren opvingen. Door die waarnemingen te combineren met theoretische beschouwingen, konden de onderzoekers het mysterie oplossen. “Wat zo mooi is aan theoretisch onderzoek, is dat het resulteert in voorspellingen,” vertelt onderzoeker Luciano Rezzolla. “De theorie heeft echter experimenten nodig om sommige van de onzekerheden die erin zitten, weg te kunnen nemen. Het is daarom heel opmerkelijk dat de observatie van één fusie die miljoenen lichtjaren van ons vandaan plaatsvond ons in staat stelde om (…) een raadsel waarover in het verleden al zoveel gespeculeerd is, op te lossen.”

De onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het blad The Astrophysical Journal. Het paper was nog maar een paar dagen uit toen onderzoeksgroepen uit de VS en Japan de resultaten op basis van eigen onderzoek – dat onafhankelijk van de Duitsers werd uitgevoerd en een andere benadering kende – konden bevestigen.