De LIGO-Virgo-KAGRA-samenwerking (LVK) heeft de samensmelting gedetecteerd van de zwaarste zwarte gaten die ooit via hun zwaartekrachtgolven zijn waargenomen. Bij de fusie ontstond uiteindelijk een zwart gat dat meer dan 225 keer zoveel massa had als onze zon. Het bijbehorende zwaartekrachtgolf-signaal, met de aanduiding GW231123, werd waargenomen tijdens de vierde waarnemingsronde van het LVK-netwerk op 23 november 2023.
Gravitatiegolf-detectoren zoals LIGO (VS), Virgo (Italië) en KAGRA (Japan) zijn ontworpen om minieme vervormingen van de ruimtetijd te meten die worden veroorzaakt door heftige kosmische gebeurtenissen, zoals samensmeltingen van zwarte gaten. De twee zwarte gaten die in het geval van GW231123 samensmolten hadden ongeveer honderd en honderdveertig keer zoveel massa als de zon. Ook draaiden ze snel rond.
‘Dit is het zwaarste zwarte gat dat we via zwaartekrachtgolven hebben waargenomen, en het vormt een echte uitdaging voor ons begrip van de vorming van zwarte gaten’, zegt professor Mark Hannam van de Universiteit van Cardiff en lid van de wetenschappelijke LIGO-samenwerking. ‘Zwarte gaten van deze massa staan op gespannen voet met de gangbare sterevolutie-modellen. Een mogelijke verklaring is dat deze twee om elkaar wentelende zwarte gaten zijn ontstaan door eerdere fusies van kleinere zwarte gaten.'
‘De twee zwarte gaten lijken heel snel te draaien: dichtbij de limiet die Einsteins algemene relativiteitstheorie toestaat’, legt astronoom Charlie Hoy van de Universiteit van Portsmouth uit.
Tot nu toe zijn ongeveer driehonderd fusies van zwarte gaten waargenomen door middel van zwaartekrachtgolven. De zwaarste fusie tot nu toe (GW190521) had een totale massa van ‘slechts’ honderdveertig zonsmassa’s.
GW231123 wordt gepresenteerd op de gezamenlijke Internationale Conferentie over Algemene Relativiteit en Gravitatie en de Edoardo Amaldi-conferentie over zwaartekrachtgolven, die van 14 tot 18 juli in Glasgow (Schotland) wordt gehouden. (EE)
LIGO-Virgo-KAGRA detect most massive black hole merger to date