LIGO-wetenschappers zeggen dat ze zwaartekrachtsgolven hebben ontdekt die afkomstig zijn van een andere samensmelting van zwarte gaten, en het is de kleinste die ze ooit hebben gezien.

De bevindingen, ingediend bij de Astrofysische journaalbrieven , zou licht kunnen werpen op de diversiteit van de populatie van zwarte gaten - en kan wetenschappers helpen erachter te komen waarom grotere zwarte gaten zich anders lijken te gedragen dan kleinere.

"De massa maakt het erg interessant, " zei Salvatore Vitale, een data-analist en theoreticus bij het LIGO Lab van het Massachusetts Institute of Technology. De vondst, hij voegde toe, "begint echt meer van deze lage-massaregio te bevolken die (tot nu toe) vrij leeg was."

Zwaartekrachtgolven zijn rimpelingen in het weefsel van ruimte-tijd die worden veroorzaakt door het versnellen of vertragen van objecten.

Ze zijn extreem moeilijk te detecteren, maar de moeite waard om naar te zoeken omdat ze ons in staat stellen om extreem krachtige kosmische fenomenen direct te bestuderen - inclusief zwarte gaten, die niet met conventionele middelen kan worden gezien omdat er geen licht kan ontsnappen binnen de waarnemingshorizon.

De Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, of LIGO, kan dubbelsterren van zwarte gaten vinden - een paar zwarte gaten die zijn gebonden door de zwaartekracht - terwijl ze naar elkaar toe draaien en met geweld samensmelten tot een enkel zwart gat.

LIGO bestaat uit twee L-vormige detectoren met 2,5 mijl lange armen, een in Hanford, Wassen., en de andere in Livingston, La.

Wanneer een zwaartekrachtgolf door de detectoren gaat, de ene arm knijpen en de andere strekken, een fijn afgestemd systeem van lasers en spiegels in de armen kan die oneindig kleine vervormingen opvangen.

Sinds het vinden van de eerste fusie van zwarte gaten in september 2015, LIGO heeft de ontdekking aangekondigd van nog meer fusies van zwarte gaten, evenals een fusie van twee neutronensterren - waarvan sommige ook door de Europese Maagd-detector werden opgepikt.

Het zwarte gat GW170608 werd op 7 juni ontdekt.

De detectoren hebben een signaal gemeten dat afkomstig was van de gewelddadige botsing van twee kleinere zwarte gaten, ongeveer zeven en twaalf keer de massa van de zon, op een afstand van ongeveer een miljard lichtjaar. De fusie liet een zwart gat achter met 18 zonsmassa's; de resterende massa van één zon werd omgezet in zwaartekrachtsgolven.

Deze gebeurtenis was vrij klein vergeleken met de meeste ontdekkingen van fusies van zwarte gaten door LIGO (bijvoorbeeld het eerste paar in september 2015 woog ongeveer 36 en 29 zonnen, respectievelijk). De op één na kleinste werd gevonden in december 2015, met zwarte gatmassa's van 7,5 en 14,2 zonnen, respectievelijk.

Zoals de laagste massa van LIGO's zwarte gat vindt, Het lichtgewicht paar van GW170608 valt in dezelfde klasse als zwarte gaten die astronomen indirect hebben gevonden via röntgenstralen en andere hoogenergetische straling.

Die röntgenstralen komen van buiten een zwart gat, terwijl al het materiaal in zijn accretieschijf ronddraait, wrijft tegen ander materiaal en warmt op, daarbij hoogenergetische straling uitzenden. Dat materiaal in de schijf is afkomstig van een begeleidende ster die door de zwaartekracht in een dubbelster is opgesloten met het zwarte gat.

Maar astronomen hebben eigenlijk alleen röntgenstralen gezien die afkomstig zijn van zwarte gaten met een lagere massa. niet de meer massieve zoals die LIGO vindt.

Waarom zijn er geen grotere zwarte gaten gevonden die röntgenstraling produceren? Het is een mysterie dat onderzoekers nog moeten ontdekken, zei Vitale. Maar GW170608 zou die kloof kunnen helpen overbruggen.

LIGO zal eind 2018 met zijn volgende waarnemingsrun beginnen, en naarmate het meer fusies van zwarte gaten vindt, wetenschappers zullen hen als een populatie kunnen behandelen en hun demografie kunnen bestuderen om deze vragen verder te onderzoeken.

Maar Vitale zei dat hij ook hoopte iets nieuws te zien, voorbij fusies van zwarte gaten en fusies van neutronensterren.

"Ik zou graag een zwart gat en een neutronenster vinden, " hij zei.

Zo'n hybride fusie zou wetenschappers in staat stellen zwaartekrachtgolven te bestuderen, maar zou ook wat licht produceren dat astronomen zouden kunnen bestuderen met meer conventionele telescopen.

"Als we dat zien, " hij voegde toe, "we zullen veel leren."

© 2017 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.