Astronomen hebben een dubbelstersysteem waargenomen, genaamd ZTF J2130, opgesloten in een snelle en destructieve spiraal die wederom een krachtige bevestiging biedt van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Dit systeem, dat zich op ongeveer 4000 lichtjaar afstand bevindt, bestaat uit een witte dwerg en een subdwergster, die voorbestemd zijn voor een catastrofale samensmelting in de komende decennia.
Een kosmische doodsspiraal
De twee sterren draaien in een ongelooflijk nauwe omhelzing om elkaar heen en voltooien een volledige baan in iets minder dan 40 minuten. De witte dwerg, een overblijfsel van de kern van een zonachtige ster, en de verouderende subdwerg werken al op zwaartekracht in, waarbij materiaal van de subdwerg naar de dichtere witte dwerg wordt getrokken. Deze interactie is niet alleen visueel opvallend; het is een real-time laboratorium voor het testen van de grenzen van ons huidige begrip van de zwaartekracht.
De omlooptijd van het systeem wordt gestaag kleiner – met ruwweg twee biljoenste van een seconde elke seconde – omdat het zwaartekrachtsgolven uitzendt, rimpelingen in de ruimtetijd die Einstein meer dan een eeuw geleden voorspelde. Dit energieverlies versnelt de sterren richting een onvermijdelijke botsing, waardoor het een van de best gedocumenteerde voorbeelden is van een dergelijk proces dat tot nu toe is waargenomen.
De jacht op zwaartekrachtgolven
Wetenschappers hebben vanaf het begin de algemene relativiteitstheorie van Einstein graag willen testen en verfijnen. Het ZTF J2130-systeem biedt een unieke kans vanwege de nabijheid en het snelle verval. Er wordt verwacht dat dit systeem helder genoeg is om direct te worden waargenomen, en het zal een belangrijk doelwit zijn voor de Laser Interferometer Space Antenna (LISA), een zwaartekrachtgolfobservatorium dat in de jaren 2030 gelanceerd zal worden.
LISA zal de zwaartekrachtsgolven die door het systeem worden uitgezonden direct kunnen meten, wat een verdere validatie van Einsteins voorspellingen oplevert.
Wat dit betekent
De voortdurende observatie van ZTF J2130 dient als een krachtige herinnering dat zelfs als we de grenzen van de theoretische natuurkunde verleggen, fundamentele principes zoals de algemene relativiteitstheorie blijven gelden. De uiteindelijke samensmelting van deze sterren zal een explosie op supernovaniveau veroorzaken, die mogelijk met het blote oog zichtbaar is. Voorlopig blijft het systeem echter een uniek venster op de brute kracht van de zwaartekracht en het uiteindelijke lot van dubbelsterren.
Deze ontdekking benadrukt het belang van voortdurende astronomische observatie en theoretische verfijning. De precisie waarmee we deze gebeurtenissen kunnen meten, stelt ons in staat niet alleen de theorie van Einstein te testen, maar ook ons begrip te verfijnen van hoe stellaire evolutie en zwaartekrachtinteracties het universum vormgeven.
