P E R S B E R I C H T

Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
-----------------------------------------------------------------------
Nijmegen, 10 april 2007

Waarneembare bronnen van zwaartekrachtsgolven geïdentificeerd

Extreem compacte dubbelsterren, waarin de uitgebrande kernen van twee
sterren in minder dan een half uur om elkaar heen draaien, zijn sterkere
bronnen van zwaartekrachtsgolven dan eerder werd verondersteld. Dat blijkt
uit onderzoek naar dit soort zeldzame, dubbele witte dwergen door
sterrenkundige Gijs Roelofs, die hierop op 16 april promoveert aan de
Radboud Universiteit Nijmegen.

Er zijn nu twintig dubbele, massa-overdragende witte dwergen bekend.
Roelofs ontdekte nummer 11 en nummer 16. Omdat dergelijke objecten nogal
zwak zijn, heeft Roelofs de witte dwergen bestudeerd met behulp van de
grootste telescopen ter wereld, onder andere ESO's Very Large Telescope in
Chili. Van vier dubbele witte dwergen is nu aangetoond dat ze helder
genoeg zijn om gezien te worden door LISA, een satelliet die
zwaartekrachtsgolven direct kan meten. De Laser Interferometer Space
Antenna (LISA) moet midden volgend decennium gelanceerd worden door de
ruimtevaartorganisaties ESA en NASA.

Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt dat twee massa's die om
elkaar heen draaien, rimpelingen of golven in de ruimte-tijd veroorzaken,
vergelijkbaar met de golven op een wateroppervlak als je er een steentje
ingooit. Wanneer een dergelijke zwaartekrachtsgolf langskomt, krimpt de
ruimte om ons heen een klein beetje, om vervolgens weer uit te zetten.
Voor enkele zeldzame dubbelsterren heeft Roelofs nu kunnen vaststellen dat
ze de ruimte doen krimpen met iets meer dan een fractie 10-22 (oftewel 21
nullen achter de komma). "Dat is een zeer klein effect, maar groot genoeg
om te meten met LISA", zegt Roelofs.

Door een combinatie van waarnemingen met de Hubble Space Telescope en met
telescopen op de grond zoals de VLT was het mogelijk om zowel de afstanden
tot deze sterren als de massa ervan te bepalen. Die massa bleek groter te
zijn dan gedacht, en dat betekent dat ze sterkere zwaartekrachtsgolven
opwekken. "Het interessante is dat deze vier dubbelsterren de enige tot nu
toe bekende objecten zijn die te zien zullen zijn met LISA. Ze vervullen
daarom een belangrijke testfunctie. Als we eenmaal weten dat LISA werkt
zoals beoogd, kunnen we ermee gaan zoeken naar samensmeltende zwarte gaten
en dergelijke: objecten die we niet kunnen zien met lichtgolven, maar wél
met zwaartekrachtsgolven", aldus Roelofs.

De resultaten van het onderzoek, waaraan ook Amerikaanse en Britse
astronomen hebben meegewerkt, verschijnen binnenkort in The Astrophysical
Journal.

Hieronder bedoelde afbeeldingen staan op
http://www.astronomie.nl/index.php?comp=494:
Afbeelding 1, Zeer compacte dubbelster: artist's impression van een zeer
compacte ster die massa opslokt van zijn grotere begeleider. De massa
spiraliseert in een heldere schijf naar de compacte ster. Bron: STScI

Afbeelding 2, Zwaartekrachtsgolven: Twee compacte sterren die in een nauwe
baan om elkaar heen draaien, veroorzaken rimpelingen in de ruimte-tijd,
vergelijkbaar met de rimpelingen op een wateroppervlak nadat een steentje
in het water is gegooid. Deze zwaartekrachtsgolven kunnen in de nabije
toekomst met zeer nauwkeurige instrumenten gemeten worden. © K.Thorne
(Caltech), T.Carnahan (NASA GSFC)

Links:
http://www.lisa.nasa.gov/
http://www.astronomie.nl