Doppelneutronensterne: Umkreisen und Verschmelzung
Wenn zwei Neutronensterne einander umkreisen und schließlich verschmelzen entstehen Gravitationswellen.
PSR J0737-3039: Umkreisung und Verschmelzung
Dichteprofil
Die Animation und die Bilder zeigen eine numerisch-relativistische Simulation von zwei verschmelzenden Neutronensternen. In diesem speziellen System haben die Sterne 1,34 und 1,25 Sonnenmassen. Der Primärstern ist ein Millisekunden-Pulsar mit einer Rotationsperiode von 23 ms. Die Rotationsachse des Primärsterns und der Bahndrehimpuls sind nicht parallel ausgerichtet, was zu Präzessionseffekten führt. Das System wurde auf der Grundlage unseres Wissens über PSR J0737-3039 und seiner Entwicklung bis zu seiner Verschmelzung in etwa 85 Millionen Jahren konstruiert.
Wir zeigen das Dichteprofil der beiden Neutronensterne und des hypermassiven Neutronensterns, der nach der Verschmelzung der beiden Sterne entstanden ist.
Animation:
Verschmelzende Neutronensterne
Bilder:
Hinweis: Die Veröffentlichung von Film und Bildern bedarf der schriftlichen Einwilligung und erfolgt nur unter Nennung der Rechteinhaber. Bitte kontaktieren Sie die AEI-Pressestelle zwecks Einholung der Genehmigung.
Bildrechte:
T. Dietrich (Friedrich-Schiller-Universität Jena und Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik); BAM collaboration
Die BAM-Kollaboration ist eine internationale Kooperation zwischen der Florida Atlantic University, der Friedrich-Schiller-Universität Jena, dem Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, der Università di Parma und der Universidade Federal do ABC.
PSR J0737-3039: Umkreisung und Verschmelzung
Gravitationswelle
Die Animation und die Bilder zeigen eine numerisch-relativistische Simulation von zwei verschmelzenden Neutronensternen. In diesem speziellen System haben die Sterne 1,34 und 1,25 Sonnenmassen. Der Primärstern ist ein Millisekunden-Pulsar mit einer Rotationsperiode von 23 ms. Die Rotationsachse des Primärsterns und der Bahndrehimpuls sind nicht parallel ausgerichtet, was zu Präzessionseffekten führt. Das System wurde auf der Grundlage unseres Wissens über PSR J0737-3039 und seiner Entwicklung bis zu seiner Verschmelzung in etwa 85 Millionen Jahren konstruiert.
Wir zeigen die Gravitationswelle, die während der letzten Umkreisungen ausgestrahlt wurde, und die Bildung des Verschmelzungsüberrests. Die Gravitationswelle hat eine zunehmende Amplitude und Frequenz, hier dargestellt durch den Farbwechsel von blau nach grün.
Animation:
Verschmelzende Neutronensterne
Bilder:
Volumendarstellung der Gravitationswelle zusammen mit der Dichte der beiden Neutronensterne.
Hinweis: Die Veröffentlichung von Film und Bildern bedarf der schriftlichen Einwilligung und erfolgt nur unter Nennung der Rechteinhaber. Bitte kontaktieren Sie die AEI-Pressestelle zwecks Einholung der Genehmigung.
Bildrechte:
T. Dietrich (Friedrich-Schiller-Universität Jena und Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik); BAM collaboration
Die BAM-Kollaboration ist eine internationale Kooperation zwischen der Florida Atlantic University, der Friedrich-Schiller-Universität Jena, dem Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, der Università di Parma und der Universidade Federal do ABC.
PSR J0737-3039: Umkreisung und Verschmelzung
Herausgeschleuderte Materie
Der kurze Clip zeigt die Verschmelzung von zwei Neutronensternen mit 1,34 und 1,25 Sonnenmassen. Das blaue Material ist die Materie, die herausgeschleudert wird und das System verlässt. Das wahrscheinlichste Szenario ist, dass ausgestoßene Materie aus Neutronensternverschmelzungen die Hauptquelle für schwere Elemente im Universum ist.
Verschmelzende Neutronensterne
Das Bild zeigt das Material, das bei der Verschmelzung der beiden Neutronensterne ausgestoßen wird.
Dichte, Entropie, Gravitationswelle und ausgestoßenes Material
Die Animation ist eine Kombination aus verschiedenen Filmen und zeigt Umkreisung und Verschmelzung zweier Neutronensterne mit 1,34 und 1,25 Sonnenmassen. Die verschiedenen Bilder zeigen die Dichte (oben links), die Entropie (oben rechts), die Gravitationswelle (unten links) und das ausgestoßene Material (unten rechts).
Zusätzlich zur Visualisierung fügen wir Ton hinzu. Die Tonspur wird so erzeugt, dass wir einen sinusförmigen Ton mit der gleichen Frequenz wie das Gravitationswellensignal und mit einer Amplitude erzeugen, die proportional zur Amplitude der Gravitationswelle variiert.
Verschmelzende Neutronensterne
Hinweis: Die Veröffentlichung von Film und Bildern bedarf der schriftlichen Einwilligung und erfolgt nur unter Nennung der Rechteinhaber. Bitte kontaktieren Sie die AEI-Pressestelle zwecks Einholung der Genehmigung.
Bildrechte:
T. Dietrich (Friedrich-Schiller-Universität Jena und Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik); BAM collaboration
Die BAM-Kollaboration ist eine internationale Kooperation zwischen der Florida Atlantic University, der Friedrich-Schiller-Universität Jena, dem Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, der Università di Parma und der Universidade Federal do ABC.
Verschmelzung binärer Neutronensterne mit hohem Massenverhältnis
Diese Animation zeigt die Dichte, das ausgestoßene Material und die Gravitationswellen für eine binäre Neutronenstern-Verschmelzung. Die Neutronenstern haben 1,5 bzw. 1,0 Sonnenmassen.
Die verschiedenen Tafeln zeigen: oben links: 2D-Dichteprofil in der Äquatorebene mit zunehmender Dichte von dunkelblau bis dunkelrot. Oben rechts: Dichteprofil wie links zusammen mit ungebundenem/ausgeschleudertem Material (braun bis grün). Unten links: Dichte in 3D (gelb) zusammen mit dem ungebundenen Material (blau). Rechts unten: Gravitationswellensignal (schwarz) und die entsprechende Frequenz (rot).
Hinweis: Die Veröffentlichung von Film und Bildern bedarf der schriftlichen Einwilligung und erfolgt nur unter Nennung der Rechteinhaber. Bitte kontaktieren Sie die AEI-Pressestelle zwecks Einholung der Genehmigung.
Bildrechte:
T. Dietrich (Friedrich-Schiller-Universität Jena und Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik); BAM collaboration
Die BAM-Kollaboration ist eine internationale Kooperation zwischen der Florida Atlantic University, der Friedrich-Schiller-Universität Jena, dem Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, der Università di Parma und der Universidade Federal do ABC.
