Amsterdam (NL) – Een internationaal team van sterrenkundigen ontdekte dat pulsars hooguit 760 keer per seconde om hun as draaien. Dit maximum vormt een ondersteuning voor het bestaan van zwaartekrachtsgolven.
Bij een middelgrote supernova resteert na de ontploffing een hemellichaam met een diameter van zo’n twintig kilometer, die zwaarder is dan de Zon. Deze compacte neutronenster draait razendsnel om zijn as. Hij zendt in twee tegenovergestelde richtingen straling uit. Als de Aarde in het vlak van die bundels ligt, zien we dat licht met grote regelmaat als een lichtpuntje. Daaraan dankt dit compacte hemellichaam de naam pulsar. Uit waarnemingen gedaan met de röntgensatelliet Rossi concluderen astronomen, waaronder Rudy Wijnands en Michiel van der Klis van de Universiteit van Amsterdam, dat er een maximum is aan de snelheid waarmee de neutronenster ronddraait.
Sommige neutronensterren hebben een ster in de buurt waaruit materie naar de neutronenster stroomt. Dat gaat via een schijf van materie, de accretieschijf, rondom de neutronenster. Als die materie op de neutronenster valt, geeft dat een extra impulsmoment aan de ster, zoals een kunstschaatster sneller gaat draaien als ze haar armen dichter bij haar lichaam brengt. Van elf van dergelijke stelsels blijkt nu dat de rotatiesnelheid hooguit 760 maal per seconde is. Sneller kan niet.
Als de pulsar maar snel genoeg draait, zou die zwaartekrachtsgolven moeten gaan uitzenden.
De verklaring voor dit verschijnsel vormt de relativiteitstheorie. Die zegt namelijk dat als zware objecten die niet perfect bolvormig zijn, zeer snel gaan draaien, ze op een gegeven moment zwaartekrachtsgolven gaan uitzenden. Hoe sneller ze draaien, des te meer zwaartekrachtsstraling ontstaat. Het impulsmoment dat deze straling vertegenwoordigt, gaat ten koste van de draaisnelheid van de neutronenster. Bij 760 omwentelingen per seconde lijkt er een evenwicht te ontstaan waar elk extra impulsmoment dat de invallende materie levert gelijk weer wordt omgezet in zwaartekrachtsgolven.
Of de theorie klopt, is nog maar de vraag. De zwaartekrachtsgolven zijn namelijk nog nooit waargenomen. Diverse meetinstallaties voor zwaartekrachtsgolven zijn inmiddels gebouwd (LIGO in de VS) of gepland. Nu moeten we maar afwachten of die meetinstallaties inderdaad de zwaartekrachtsgolven die ver weg in het heelal ontstaan inderdaad kunnen meten.
Erick Vermeulen
Dit is hoe we wiskundefobie te lijf kunnen gaan
Sarah Hart vertelt hoe we de angst voor getallen en formules weg kunnen nemen.
