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Weiteres Signal von Neutronensternen?
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
astronews.com
1. März 2019
Einem Team vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
könnte es gelungen sein, in öffentlich verfügbaren Archivdaten des
Gravitationswellendetektors LIGO ein weiteres Signal der Kollision von zwei
Neutronensternen aufzuspüren. Für die Suche kombinierten sie die Daten mit
Messungen des Gammastrahlenteleskops Fermi. Sicher ist die Entdeckung
allerdings nicht.
Gravitationswellen, die von zwei einander
umkreisenden Neutronensternen erzeugt werden.
Bild: R. Hurt/Caltech-JPL [Großansicht] |
Forscher des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
(Albert-Einstein-Institut, AEI) in Hannover haben eine neue Suche nach
Verschmelzungen von Neutronensternpaaren entwickelt und implementiert. Diese ist
für solche Ereignisse optimiert, die nur schwache Gravitationswellen- und
Gammastrahlensignale erzeugen und daher bei Betrachtung nur einer Signalart
übersehen werden können. Mit der neuen Methode erhöhen sich die Chancen, diese
Ereignisse zu finden, um bis zu 70 Prozent.
Die Wissenschaftler testeten ihre Methode mit öffentlich verfügbaren
Archivdaten des ersten Beobachtungslaufs (O1) von LIGO und Archivdaten aus des
NASA-Weltraumteleskops Fermi. Sie identifizierten einen potenziellen
Kandidaten einer Neutronensternverschmelzung, der mit einer Wahrscheinlichkeit
von 1 zu 4 astrophysikalischen Ursprungs ist.
GW170817, die erste Beobachtung von Gravitationswellen einer
Neutronensternverschmelzung machte aus einem relativ unscheinbaren
Gammastrahlenblitz eines der am besten untersuchten astronomischen Ereignisse
aller Zeiten. Es führte zu einem besseren Verständnis der Physik von
Neutronensternkollisionen, der Häufigkeit dieser Ereignisse im Universum und des
Ursprungs schwerer Elemente. "Die Entdeckung von GW170817 zeigte, dass es
möglich ist, Gravitationswellen zusammen mit schwachen Gammastrahlenblitzen zu
finden. Unser Ziel ist es, gerade die Neutronensternverschmelzungen zu finden,
die keine starken Gravitationswellen- oder Gammastrahlensignale erzeugen",
erklärt Dr. Alex Nitz, Forscher in der Abteilung Beobachtungsbasierte
Relativität und Kosmologie am Albert-Einstein-Institut.
"Mit unserer Methode finden wir einen möglichen Kandidaten während O1, dem
ersten Beobachtungslauf von Advanced LIGO. Dieser Kandidat ist mit einer
Wahrscheinlichkeit von 1 zu 4 echt. Falls das der Falls ist, wäre es die am
weitesten entfernte Verschmelzung von Neutronensternen, die mit Gravitations-
und elektromagnetischen Wellen beobachtet wurde," so Nitz.
Die AEI-Forscher haben bereits den ersten offenen Gravitationswellenkatalog
von Verschmelzungen kompakter Objekte publiziert, aus dem sie nun schwache
Kandidaten auswählten, die wie Neutronensternverschmelzungen aussahen. Ebenso
identifizierten sie mögliche schwache Gammastrahlenblitze in Daten des
Gamma-ray-Burst-Monitors an Bord des Weltraumteleskops Fermi.
Durch die Kombination dieser beiden Beobachtungslisten und die Forderung, dass
einem Gravitationswellensignal innerhalb von 3,4 Sekunden ein Gammastrahlenblitz
folgt, identifizierten die Wissenschaftler einen potenziellen Kandidaten. Seine
Himmelsposition ist konsistent mit beiden Beobachtungen.
Unter Berücksichtigung der geschätzten Häufigkeit dieser Ereignisse und der
Beobachtungszeit in O1, in der beide LIGO-Instrumente Daten aufnahmen,
bestimmten sie die Wahrscheinlichkeit, dass der Kandidat real ist zu 1 zu 4.
Falls der Kandidat bestätigt wird, wäre das Signal die am weitesten entfernte
Verschmelzung von zwei Neutronensternen, die mit Gravitations- und
elektromagnetischen Wellen beobachtet wurde. Die Forscher bestimmten den Abstand
zu 330 Millionen Lichtjahren bis 1 Milliarde Lichtjahren. GW170817 war etwa 130
Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.
Ihre Untersuchung soll in einer Fachzeitschrift publiziert werden und steht
aktuell als Preprint zur Verfügung.
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