De week van 16 september 2019 bracht ons: nieuws over een interstellaire komeet, neutronensterren met overgewicht, zwarte gaten met of zonder haar en een ouderdomsbepaling van het heelal.
1. Komeet op bezoek
Herinnert u zich ‘Oumuama nog? Dit sigaarvormig donker rotsblok liet zich op 20 oktober 2017 betrappen door een telescoop in Hawaï. Vrij snel werd duidelijk dat het ontstaan is buiten het zonnestelsel. Daarmee werd ‘Oumuama – Hawaïaans voor ‘boodschapper van ver’ – het eerste ons bekende interstellair object dat ons zonnestelsel met een bezoekje vereerde.
Intussen hebben we nummer 2 te pakken: C/2019 Q4 is een interstellaire komeet, voor het eerst eind augustus gespot door de Russische amateurastronoom Gennady Borisov. Terwijl we ‘Oumuama pas in de smiezen kregen toen die alweer bijna het zonnestelsel verlaten had, zijn we er deze keer veel vroeger bij. Goed nieuws voor de sterrenkundigen, die het nog maandenlang zullen kunnen onderzoeken met hun telescopen.
2. Neutronenster met overgewicht
Hoe het afloopt met een ster hangt van slechts enkele parameters af. De voornaamste is de massa. Een ster zoals de zon eindigt als een witte dwerg. Zwaardere exemplaren stoten aan het eind van hun opeenvolging van kernfusieprocessen de buitenste lagen uit, wat aanleiding geeft tot een supernova. Welk soort object de overblijvende kern is, hangt alweer af van de massa. De minder zware gaan door als neutronenster, de zwaarste als zwart gat.
Sterrenkundigen zijn vooral geïnteresseerd in het omslagpunt tussen beide: wat is de maximale massa van de overblijvende kern die toch nog neutronenster blijft en geen zwart gat? Wat voor eigenschappen heeft een neutronenster die net geen zwart gat geworden is?
Met het oog op dit type vragen heeft de Green Bank Telescope, een reusachtige radiotelescoop, ons zonet een mooie dienst bewezen. De telescoop zoemde in op J0740+6620, een neutronenster met 2,17 keer de massa van de zon, samengebald in een bol met een diameter van zowat 30 km. Met deze waarde flirt dit object met het omslagpunt. De vorige recordhouder kwam uit op ‘slechts’ 2,01 zonsmassa’s.
3. Het kapsel van een zwart gat
Sinds de jaren 1970 vermoeden theoretische natuurkundigen dat slechts drie eigenschappen, waaronder de massa, een zwart gat kenmerken. Het maakt dus niet uit hoe het zwart gat ontstaan is en welke materie erin terechtgekomen is. Het principe dat al dit soort bijkomende informatie niet ter zake doet, staat bekend onder de uitdrukking ‘Een zwart gat heeft geen haar’.
Sinds enkele jaren kunnen we zwaartekrachtgolven daadwerkelijk meten met instrumenten als het LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Dat brengt dit soort aannames nu ook in aanmerking voor empirische toetsing. Wanneer twee zwarte gaten samensmelten, zendt het nieuw ontstaan zwart gat zwaartekrachtgolven uit. Gedurende korte tijd kan je boventonen ‘horen’, net als bij een bel.
De gemeten grondtoon en boventonen blijken minder dan 20% te verschillen van wat je volgens het ‘geen haar’-theorema zou verwachten. Geen slecht resultaat voor wie denkt dat een zwart gat geen haar heeft, al is er meer precisie nodig om te kunnen uitsluiten dat zwarte gaten ‘een beetje haar’ hebben.
4. Hoe oud is het heelal?
De leeftijd van het heelal wordt geschat op 13,8 miljard jaar. Dat getal staat reeds sinds eind vorige eeuw vrij stabiel. Maar Inh Jee van het Max Plank Institute for Astrophysics in Duitsland betwist dit nu.
Door het principe van zwaartekrachtlenzen verder uit te diepen, is hij van oordeel dat de hubbleconstante, de geschatte snelheid waarmee het heelal uitdijt, hoger ligt dan gedacht. Dan heeft het heelal minder tijd nodig gehad om de huidige mate van uitdijing te bereiken en is het dus jonger. Jee wil maar liefst twee miljard jaar van de leeftijd van het heelal afpitsen.
Tot dusver reageert de wetenschappelijke gemeenschap eerder sceptisch op Jee’s claim.
