Andromeda is scheef door terugslag gravitatiegolven

Gieljan de Vries

04-11-2021 10:32:51

Andromeda

In ons buursterrenstelsel Andromeda trekken sommige sterren vreemd uitgerekte banen om het centrum van het stelsel. Volgens sterrenkundigen werden ze uit het lood geslagen toen twee enorme zwarte gaten hier botsten en met een knal van gravitatiegolven samensmolten.

In het centrum van het sterrenstelsel Andromeda, de iets grotere buur van onze eigen Melkweg, is iets vreemds aan de hand. Vlakbij het centrum van het stelsel draaien de sterren niet in nette cirkelbaantjes, maar trekken ze vreemde ellipsen om het enorme zwarte gat in het hart van het stelsel. Dat is een teken, denkt sterrenkundige Ann-Marie Madigan aan de Universiteit van Colorado, dat die sterren in het verleden een flinke schop van sterke zwaartekracht hebben gehad.

Lees ook:

Terugslag

Madigan is specialist in de ingewikkelde zwaartekracht van grote zwermen sterren die om elkaar heen dansen. In het vakblad The Astrophysical Journal Letters legt ze uit dat de rare sterbeweging in Andromeda best eens het spoor kan zijn van een potje kosmisch kannibalisme.

Als Andromeda ooit een ander sterrenstelsel heeft opgeslokt – en dat gebeurt aan de lopende band – moeten de enorme zwarte gaten in het hart van de twee stelsels (elk sterrenstelsel heeft zo’n monster in zijn binnenste) zijn samengesmolten. Zwarte gaten zijn de restanten van uitgebrande sterren, zo zwaar en dicht opeengepakt dat zelfs het licht niet aan de intense zwaartekracht kan ontsnappen. In het hart van sterrenstelsels worden ze wel miljoenen malen zo zwaar als de zon, en zo groot als ons hele zonnestelsel.

Wanneer zwarte gaten botsen, geeft dat een gongslag van gravitatiegolven, een rimpeling in de ruimtetijd. Gravitatiegolven zijn een van de vreemdste voorspellingen van Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar ook in die theorie geldt Newton’s formule actie = reactie: de gravitatiegolven die in één bepaalde richting weg raceten, gaven een terugslag aan de sterren in de omgeving. Resultaat: sterk uitgerekt omloopbanen, waar ze ooit in nette cirkeltjes om het originele zwarte gat draaiden.

Zwarte gaten geven hun omgeving een enorme zet als ze botsen: genoeg om de omringende sterren die eerst in cirkelbaantjes bewegen (links) in andere banen te zwiepen (rechts). Credit: Steven Burrows / JILA

Evolutie

Nou en, zul je zeggen? Madigans theoretische verklaring voor de vreemde sterrenbanen in Andromeda gaat natuurlijk “geen betere broodrooster opleveren”, zoals Nobelprijswinnaar Martinus Veltman zei over fundamentele deeltjesfysica. Maar het geeft wel beter inzicht in de groeistuipen die sterrenstelsels meemaken als ze hun kleine broertjes opslokken, en helpt de vorm van verschillende stelsels te verklaren.

Ook onze eigen Melkweg groeide door kleinere sterhopen op te vreten, en staat zelf op het menu van Andromeda: over pakweg zes miljard jaar botsen die twee sterrenstelsels. De aarde zal dan helaas geen schop van de zwaartekracht krijgen als de enorme zwarte gaten samensmelten. Niet alleen staat ons zonnestelsel veel te ver van het hart van de Melkweg, maar onze zon is tegen die tijd opgezwollen tot een rode reus waar alle binnenplaneten – inclusief de aarde – in verdwijnen.

Bronnen: The Astrophysical Journal Letters, Phys.org

Beeld: Steven Burrows JILA

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

NIEUW!

Voor deze special hebben we de beste verhalen uit de eerste tien jaar van KIJK uit de archieven opgeduikeld om antwoord te kunnen geven op de vraag: Wat is er veranderd tussen vroeger en nu?