Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Supersnelle ster ontvlucht zwart gat
29 augustus 2006
NWO-onderzoeker Alessia Gualandris ontwikkelde in samenwerking met het Sterrenkundig Instituut Anton Pannekoek en het Instituut voor Informatica een methode om de beweging van sterren binnen sterrenhopen met een zwaar zwart gat nauwkeurig te berekenen. De uitkomsten van dit grensverleggende onderzoek leveren overtuigend bewijs voor de relatie tussen sterrenhopen, zware zwarte gaten en supersnelle sterren in de Melkweg. Gualandris promoveert op 12 september aan de Universiteit van Amsterdam.
Sterrenhopen zijn groepen van honderden tot duizenden sterren die door zwaartekracht bijeen worden gehouden. Omdat sterren in die sterrenhopen zo dicht bij elkaar staan, doen zich al snel ontmoetingen voor. Als daar ook superzware zwarte gaten (zwarte gaten van enkele miljoenen zonsmassa's) bij betrokken zijn, kunnen sterren met snelheden van meer dan duizend kilometer per seconde uit de Melkweg worden geslingerd. De astrofysische redenen daarvoor zijn eenvoudig maar kunnen alleen met uitgebreide berekeningen op speciaal ontwikkelde computers worden aangetoond.
Parellelle computers
Het interdisciplinaire onderzoeksteam waarvan Gualandris deel uitmaakte en dat samenwerkte met Japanse, Duitse en Amerikaanse onderzoekers, ontwikkelde de afgelopen vier jaar algoritmes en een speciale computer om die dynamische en interne evolutie van sterrenhopen nauwkeurig te kunnen berekenen. Die berekeningen zijn echter alleen uit te voeren indien de wisselwerking tussen alle sterren heel precies in rekening wordt gebracht. Gualandris ontwikkelde een speciaal, nieuw algoritme om die berekeningen efficiënt op een parallelle computer te kunnen uitvoeren. Daardoor is het voor het eerst mogelijk om systemen van meer dan een miljoen sterren te simuleren.
De onderzoeksresultaten zijn van belang voor verder onderzoek naar sterrenhopen, zwarte gaten en hun onderlinge wisselwerking. Sterrenhopen zijn zowel voor astrofysici als informatici fascinerend vanwege hun enorme fysische diversiteit en omdat berekeningen van hun grote beweeglijkheid numeriek zeer complex zijn. Die berekeningen waren tot nu toe lastig uitvoerbaar omdat sterrenhopen zich in gebieden bevinden die ongeschikt zijn voor analytische methoden terwijl benaderingen tekortschieten. Met de methode van Gualandris zijn die numerieke problemen opgelost en is nu de oorsprong van supersnelle sterren in de Melkweg te verklaren.
..............................
Meer informatie:
* Drs. Alessia Gualandris (Universiteit van Amsterdam)
* t: +31(0)20 525 7582, a.gualandris@uva.nl of alessiag@science.uva.nl
* promotie 12 september
* promotores prof. dr. P.M.A. Sloot en prof. dr. E.P.J. van den Heuvel, copromotor dr. S.F. Portegies Zwart