Waaronder de zwaarste botsing tussen twee zwarte gaten die ooit is gedetecteerd.

Dat hebben onderzoekers dit weekend bekend gemaakt tijdens de Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop die in Maryland werd georganiseerd. Tijdens de bijeenkomst gaven LIGO en Virgo – de observatoria die momenteel actief op zwarte gaten jagen – voor het eerst een catalogus vrij met daarin alle zwaartekrachtsgolven die tot op heden zijn gedetecteerd. In die catalogus zijn elf gebeurtenissen te vinden waarbij zwaartekrachtsgolven zijn vrijgekomen: tien botsingen tussen zwarte gaten en één botsing tussen twee neutronensterren. Zeven van de elf gebeurtenissen waren ons reeds bekend, maar vier botsingen tussen zwarte gaten zijn nieuw. De gebeurtenissen worden door de onderzoekers aangeduid als GW170729, GW170809, GW170818 en GW10823.

Hoe zit het ook alwaar?
Zwaartekrachtsgolven zijn rimpelingen in de ruimtetijd. Die ruimtetijd kun je je het beste voorstellen als een strak gespannen laken. Planeten en sterren liggen als knikkers op dit ‘laken’, waardoor de ruimtetijd lokaal gekromd is. Daarnaast reizen er ook golven door de ruimtetijd. Dat zijn zwaartekrachtsgolven en ze ontstaan als twee zware objecten zeer dicht om elkaar heen draaien of fuseren. Het detecteren van die zwaartekrachtsgolven is niet gemakkelijk, maar kan met behulp van interferometers. In deze interferometers wordt een lasterstraal uitgezonden die gesplitst wordt in twee loodrecht op elkaar staande armen die vier kilometer lang zijn. Aan het uiteinde van die armen vinden we een spiegel die de laserstraal terugkaatst. Wanneer de twee armen precies even lang zijn, zullen de teruggekaatste laserstralen elkaar opheffen. Anders wordt het echter als de ene arm door het passeren van een zwaartekrachtsgolf ietsje langer wordt dan de andere (zie onderstaand filmpje).

Recordbrekend
Met name GW170729 springt eruit. De zwaartekrachtsgolven van deze gebeurtenis werden op 29 juli 2017 opgevangen en waren het resultaat van de zwaarste zwarte gaten-botsing die onderzoekers ooit hebben gedetecteerd. Tijdens de botsing zijn de zwarte gaten samengesmolten tot een zwart gat dat zo’n 80 keer zwaarder is dan onze zon. De botsing vond plaats op zo’n 9 miljard lichtjaar afstand en is daarmee tevens de verste botsing die tot op heden middels zwaartekrachtsgolven is gedetecteerd.

Nog eens drie
De detecties van de andere drie botsingen tussen zwarte gaten vonden plaats tussen 9 en 23 augustus 2017. Deze botsingen vonden op een afstand tussen de 3 en 6 miljard lichtjaar plaats. Ook deze botsingen resulteerden in het ontstaan van drie gigantische zwarte gaten met een massa tussen 56 en 66 keer de massa van onze zon.

Op dit moment liggen de detectoren die tussen 2015 en 2017 naar zwaartekrachtsgolven zochten, stil. De nieuwe onderzoeksresultaten zijn tijdens een analyse van eerder verzamelde data boven komen drijven. Naar verwachting wordt de jacht op zwaartekrachtsgolven in de lente van 2019 weer geopend. Onderzoekers gaan dan aan de slag met verbeterde detectoren. Nieuwsgierig wat dat betekent voor het vervolg van de zoektocht? Lees er hier alles over!