Astronomen hebben twee witte dwergsterren ontdekt die in nog geen zeven minuten om hun gemeenschappelijk zwaartepunt draaien.
Een ster die aan het einde van zijn levenscyclus is, kan veranderen in een witte dwerg. Een witte dwerg is het overblijfsel die een massa heeft vergelijkbaar met onze zon. De twee witte dwergsterren waar het hier om gaat, zijn een dubbelster: ze draaien om een gemeenschappelijk zwaartepunt heen. Dat doen ze op extreem hoge snelheid; de omlooptijd van het tweetal bedraagt slechts 6 minuten en 55 seconden.
Lees ook:
Eclipserende dubbelster
De dubbelster, met de officiële naam ZTF J153932.16+502738.8, is gevonden met de Zwicky Transient Facility. “Dat is een telescoop in Californië die met een grote camera de helderheid van miljoenen sterren in een groot deel van de hemel meet”, mailt sterrenkundige Steven Bloemen van de Radboud Universiteit vanuit Chili.
“Elke nacht worden verschillende afbeeldingen verkregen van hetzelfde deel van de hemel, waarmee de variatie in helderheid van alle sterren in dat gebied kan worden gevolgd”, legt astronoom Nadejda Blagorodnova (Radboud Universiteit) uit, gespecialiseerd in dubbelsterren. Bloemen: “Het viel de onderzoekers toen op dat de helderheid van één van de sterren met een periode van ongeveer 7 minuten varieert, en daarbij elke zeven minuten even bijna volledig uitdooft.”
De dubbelster is dus eclipserend; de twee sterren verduisteren elkaar om beurten. Dit komt doordat we de hemellichamen vanaf de aarde precies van opzij zien. Dankzij deze eclips konden sterrenkundigen de omlooptijd van het duo nauwkeurig bepalen. Ze namen elke ~ 3,5 minuut een dip in helderheid waar; wanneer ster 1 voor ster 2 bewoog en daarna als ster 2 voor ster 1 ging. Verder is de afstand tussen de twee hemellichamen zo klein dat ze samen in planeet Saturnus passen.
Zwaartekrachtgolven
Omdat de twee sterren zo dicht om elkaar heen bewegen, is het voor sterrenkundigen zonneklaar dat de dubbelster zwaartekrachtgolven uitzendt. Die worden immers onder meer opgewekt als twee zeer zware hemellichamen op korte afstand om elkaar heen draaien.
Bovendien blijkt uit metingen dat de omloopperiode minder dan een seconde per duizend jaar afneemt. En die afname is toe te schrijven aan het energieverlies van de snel wentelende dwergsterren dat ontstaat door het uitzenden van zwaartekrachtgolven. Bloemen: “Dit proces, inclusief het genereren van zwaartekrachtgolven, verloopt precies zoals het door de relativiteitstheorie wordt voorspeld.”
LISA
“Alleen wordt van het zwaartekrachtsignaal dat ze produceren niet verwacht dat het lijkt op wat we al kennen van de botsing en samensmelting van zwarte gaten en neutronensterren”, voegt astronoom Mathieu Renzo van de Universiteit van Amsterdam eraan toe.
De omloopperiode neemt met zo’n klein verschil, waardoor de zwaartekrachtgolven moeilijk waar te nemen zijn met huidige apparatuur. Renzo: “Maar ze zouden het perfecte doelwit zijn voor LISA.” Daarmee bedoelt de sterrenkundige de Laser Interferometer Space Antenna die in de ruimte zwaartekrachtgolven moet detecteren.
Blagorodnova: “Met LISA zullen tienduizenden van dergelijke systemen in onze ‘galactische buurt’ worden ontdekt puur op basis van hun zwaartekrachtsemissie.” Als alles volgens plan verloopt, wordt LISA in 2034 gelanceerd.
Update 30-7: dit artikel is uitgebreid met citaten van astronoom Steven Bloemen en Nadejda Blagorodnova.
Bronnen: Nature, Live Science, New Scientist (UK)
Beeld: NASA/SPL
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
