Wetenschappers van de LIGO-Virgo-samenwerking hebben op 26 december 2015 om 04:38:53 Nederlandse tijd een tweede zwaartekrachtsgolf-event gedetecteerd in de data van de Advanced LIGO-detectoren.
De zwaartekrachtsgolven (rimpelingen in de ruimtetijd) zijn gedetecteerd door beide Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) detectoren, in Livingston (Louisiana) en Hanford (Washington) in de Verenigde Staten. De ontdekking, die is geaccepteerd voor publicatie in Physical Review Letters, is gedaan door de LIGO Scientific Collaboration (inclusief de GEO Collaboration en het Australian Consortium for Interferometric Gravitational Astronomy) en de Virgo Collaboration, gebruikmakend van data van de twee LIGO-detectoren.
Zwaartekrachtsgolven bevatten informatie over hun turbulente oorsprong en over de aard van zwaartekracht, die op geen andere manier kan worden verkregen. Natuurkundigen hebben geconcludeerd dat de gedetecteerde zwaartekrachtsgolven zijn ontstaan tijdens de laatste momenten van de samensmelting van twee zwarte gaten – met 14 en 8 keer de massa van de zon - waardoor één enkel, zwaarder, tollend zwart gat ontstond dat 21 keer de massa van de zon weegt.
“Het is geweldig dat we binnen een paar maanden al twee krachtige botsingen hebben gezien. Deze zwarte gaten zijn veel minder zwaar dan de zwarte gaten die geobserveerd zijn in de eerste detectie,” zegt Jo van den Brand, leider van Nikhef’s zwaartekrachtsgolven-programma en professor in de natuurkunde aan de Vrije Universiteit Amsterdam. “Het is een veelbelovende start van het in kaart brengen van de populatie van zwarte gaten in ons universum.”
Tijdens de samensmelting, die ongeveer 1,4 miljard jaar geleden plaatsvond, werd een hoeveelheid energie grofweg gelijk aan de massa van de zon omgezet in zwaartekrachtsgolven. Het waargenomen signaal komt van de laatste 27 omwentelingen van de zwarte gaten vóór hun samensmelting tot één zwart gat. Op basis van de aankomsttijd van de signalen (de golven kwam 1,1 millisecondes eerder aan in de Louisiana-detector dan in de Hanford-detector) kan de positie van de bron aan de hemel grofweg worden bepaald.
“Binnenkort kunnen we met drie detectoren nog veel beter de positie van de bronnen van zwaartekrachtsgolven bepalen", zegt Stan Bentvelsen, directeur van Nikhef. “Want de Europese interferometer Advanced Virgo staat op het punt om aan te sluiten bij de LIGO-interferometers en zal daarmee een significante bijdrage gaan leveren aan het detectienetwerk van zwaartekrachtsgolven.”
Samaya Nissanke, sterrenkundige en Excellence Fellow van de Radboud Universiteit vult aan: “Daarmee kunnen we dan veel efficiënter elektromagnetische telescopen richten en zo de fysica van het samensmelten van zwarte gaten en neutronensterren bestuderen.”
Oorspronkelijk persbericht op de Nikhef-website