De aankondiging van vorige week dat Gravitational Waves (GW) voor het eerst zijn gedetecteerd - als gevolg van het samengaan van twee zwarte gaten - is enorm nieuws. Maar nu maakt een Gamma Ray Burst (GRB) afkomstig van dezelfde plaats, en die 0,4 seconden na de GW op de aarde arriveerde, nieuws. Het is niet de bedoeling dat geïsoleerde zwarte gaten GRB's creëren; daarvoor moeten ze een grote hoeveelheid materie hebben.
De Fermi-telescoop van NASA detecteerde de GRB, afkomstig van hetzelfde punt als de GW, slechts 0,4 seconden nadat de golven arriveerden. Hoewel we niet absoluut zeker kunnen zijn dat de twee fenomenen afkomstig zijn van dezelfde samenvoeging van zwarte gaten, berekent het Fermi-team de kans dat dit toeval is op slechts 0,0022%. Dat is een vrij solide correlatie.
Dus wat is hier aan de hand? Laten we, om een beetje achteruit te gaan, eens kijken naar wat we dachten dat er gebeurde toen LIGO zwaartekrachtgolven detecteerde.
We begrepen dat de twee zwarte gaten lange tijd om elkaar draaiden. Terwijl ze dat deden, zou hun enorme zwaartekracht het gebied om hen heen van de stof hebben verwijderd. Tegen de tijd dat ze klaar waren met elkaar omcirkelen en fuseerden, zouden ze geïsoleerd zijn geweest in de ruimte. Maar nu een GRB is gedetecteerd, hebben we een manier nodig om daar rekening mee te houden. We hebben meer materie nodig om aanwezig te zijn.
Volgens Abraham Loeb, van Harvard University, is het ontbrekende stukje van deze puzzel een enorme ster - zelf het resultaat van een dubbelstersysteem dat zich tot één combineert - een paar honderd keer groter dan de zon, die twee zwarte gaten voortbracht. Een ster van deze grootte zou een zwart gat vormen als hij zijn brandstof zou hebben uitgeput en zou zijn ingestort. Maar waarom zouden er twee zwarte gaten zijn?
Nogmaals, volgens Loeb, als de ster met een voldoende hoge snelheid roteerde - net onder zijn opbreekfrequentie - zou de ster eigenlijk twee instortende kernen kunnen vormen in een halterconfiguratie, en dus twee zwarte gaten. Maar nu zouden deze twee zwarte gaten niet in de ruimte worden geïsoleerd, ze zouden zich in een massieve ster bevinden. Of wat er nog van over was. De overblijfselen van de massieve ster zijn de ontbrekende materie.
Wanneer de zwarte gaten samengevoegd zouden worden, zou er een uitstroom ontstaan die de GRB zou opleveren. Of anders kwam de GRB 'volgens een paper afkomstig van de straal van de aanwasschijf van restafval rond het BH-restant', aldus Loebs paper. Dus waarom de vertraging van 0,4 s? Dit is de tijd die de GRB nodig had om de ster over te steken, ten opzichte van de zwaartekrachtgolven.
Het klinkt als een mooie nette uitleg. Maar, zoals Loeb opmerkt, er zijn enkele problemen mee. De belangrijkste vraag is: waarom was de GRB zo zwak of zwak? Loeb's paper zegt dat "waargenomen GRB slechts één piek kan zijn in een langere en zwakkere overgang onder de GBM-detectiedrempel".
Maar was de GRB echt zwak? Of was het zelfs echt? De European Space Agency heeft zijn eigen ruimtevaartuig voor gammastraling, Integral genaamd. Integral kon het GRB-signaal niet bevestigen en volgens dit artikel was het gammastraal-signaal toch niet echt.
Zoals ze in de showbusiness zeggen: 'Blijf op de hoogte.'
