Nikhef-onderzoek in Physical Review Letters: Zwarte gaten uit het vroege heelal ontsnappen aan detectie

24 juli 2024

Zwaartekrachtsgolven-onderzoekers Dr. Miller, Dr. Aggarwal, et al. van o.a. Nikhef hebben geen aanwijzingen gevonden voor zwarte gaten met een massa gelijk aan de aarde die zich binnen enkele picoseconden na de oerknal zouden kunnen hebben gevormd. Ze maakten gebruik van de data van de eerste helft van de derde observing run van de LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) collaboratie om tot deze conclusie te komen.

Al tientallen jaren worden deze ‘oer’-zwarte gaten voorgesteld als verklaring voor de mysterieuze donkere materie in het heelal. Eén manier om het bestaan van oer-zwarte gaten te onderzoeken is door het meten van zwaartekrachtsgolven, kleine rimpelingen in de ruimtetijd, die kunnen worden uitgezonden als deze zwarte gaten zich in een binair systeem vormen en langzaam naar elkaar toe bewegen.

Tijdens het analyseren van de LIGO-data werd een dergelijke detectie niet gedaan en daardoor hebben de onderzoekers een bovenlimiet kunnen geven aan het aantal van zulke systemen dat zich in ons melkwegstelsel zouden kunnen hebben gevormd (en de maximale fractie van donkere materie waaruit aardmassa zwarte gaten zouden kunnen bestaan).

Deze bevindingen brengen de onderzoekers een stap dichterbij het begrijpen van de raadselachtige oorsprong van donkere materie.

Dit is de conclusie uit een nieuwe studie die op 18 juli in Physical Review Letters is gepubliceerd.

Virgo maakt deel uit van de internationale LIGO-Virgo-Kagra samenwerking, met de twee detectoren in de VS, die in Italië en een ondergrondse installatie in Japan. Nikhef is een van de hoofdpartners in Virgo, en levert daarvoor belangrijke bijdragen. Nikhef is nauw betrokken bij de data-analyses van de LVK-waarnemingen.

Link naar PRL artikel

Link naar gratis artikel op Arxiv