Een internationaal team van astrofysici onder Nederlandse leiding heeft met een verbeterd model aangetoond dat botsende neutronensterren gammastraling kunnen uitzenden. Oude modellen voorspelden dit niet en haperden sinds het samensmelten van twee neutronensterren in 2017 die gammastraling vrijgaven. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in de Het astrofysische tijdschrift .

De onderzoekers, onder leiding van Philipp Mösta (Universiteit van Amsterdam), voorzagen hun model van botsende neutronensterren van meer variabelen dan ooit tevoren. Ze overwogen, onder andere, de relativiteitstheorie, gaswetten, magnetische velden, kernfysica en de effecten van neutrino's. De onderzoekers voerden hun simulaties uit op de Blue Waters-supercomputer van de University of Illinois in Urbana-Champaign (Verenigde Staten) en op de Frontera-supercomputer van de University of Texas, Austin (Verenigde Staten).

In de simulatie, er ontstaat een ring rond de samengesmolten neutronensterren waaruit een dunne streng gammastraling op en neer schiet. Deze straling vindt dan zijn weg naar buiten als een wervelwind langs de magnetische veldlijnen van de samengesmolten sterren. Verder, een zandloperachtige kegel beweegt op en neer van de ring. Hier vormen zich mogelijk zwaardere elementen zoals goud. Goud is, zoals gammastraling, waargenomen in de samensmeltende neutronensterren in 2017 waar een kilonova werd gevormd.

Philipp Mösta (Universiteit van Amsterdam) leidde de nieuwe simulaties:"De gammastraling is echt nieuw voor dit soort simulaties. Die straling was in de oude simulaties niet voorgekomen. De productie van zware elementen, zoals goud, was al gesimuleerd. Echter, onze simulatie laat zien dat deze zware elementen veel sneller bewegen dan eerder voorspeld. Onze simulatie is daarom meer in lijn met wat astronomen in 2017 hebben waargenomen in de samensmeltende neutronensterren".

De simulaties zijn niet alleen bedoeld om de waargenomen verschijnselen rond samensmeltende neutronensterren te verklaren. Ze dienen ook om nieuwe fenomenen te voorspellen. Bijvoorbeeld, de onderzoekers willen hun model verder verfijnen en uitbreiden, zodat het ook kan omgaan met grote sterren die aan het einde van hun leven als supernova exploderen en met een botsing van een neutronenster met een zwart gat.