Wanneer een supernova explodeert, worden de buitenlagen ervan naar buiten geduwd, waardoor een supercompacte neutronenster overblijft. Voor het eerst konden de LIGO en Maagd-observatoria de fusie van twee neutronensterren observeren. Ze wisten ook hun totale massa te meten - 2,74 zonne-energie. Op basis van deze waarnemingen konden wetenschappers de grootte van neutronensterren verkleinen met behulp van computersimulaties. De berekeningen hebben geleid tot een minimale straal van 10,7 km.
Crash als bewijs
Bij een botsing draaien twee neutronensterren om elkaar heen, samenvoegend om een ster met dubbele massa te creëren. In dit proces worden zwaartekrachtgolven van oscillatie geboren. Het lijkt op de golven die worden gevormd door een steen die in het water wordt gegooid. Hoe zwaarder de steen, hoe hoger de golf.
De bovenste en onderste rijen geven een neutronensterfusiesimulatie weer. In het bovenste scenario werden de stellaire compressie en de vorming van een zwart gat weergegeven en in het lagere scenario de creatie van een tijdelijk stabiele ster
Onderzoekers modelleerden verschillende fusiescenario's voor recent gemeten sterrenmassa's om de radii van neutronensterren te bepalen. Tegelijkertijd vertrouwden ze op verschillende modellen en staatsvergelijkingen die de exacte structuur van neutronensterren kenmerken. Vervolgens controleerde het team of de scenario's consistent waren met de waarnemingen. Het bleek dat je alle modellen kunt uitsluiten die tot een directe crash leiden, omdat de instorting een zwart gat creëert. Maar telescopen zagen felle lichtbronnen op de plaats van de botsing, wat getuigt van de instortingshypothese. Als gevolg hiervan was het mogelijk om een aantal modellen materie van een neutronenster uit te sluiten (die een straal van minder dan 10,7 km voorspellen). Maar de interne structuur is nog steeds weinig informatie.
Fundamentele eigenschappen van materie
Neutronensterren overschrijden de massa van de zon, maar hun straal bereikt slechts 10 km. Als gevolg hiervan houden ze meer massa vast in een kleinere ruimte, wat leidt tot extreme omstandigheden binnenin. Wetenschappers bestuderen deze voorwaarden al tientallen jaren.
Nieuwe berekeningen helpen om de eigenschappen van materie met hoge dichtheid in ons universum beter te begrijpen. Toekomstige observaties zullen helpen bestaande modellen te verbeteren. De LIGO en Maagd-observatoria zijn net begonnen met onderzoeken, dus nieuwe ontdekkingen worden verwacht in de komende jaren.
