Astronomen zien de helderste uitbarsting van gammastraling ooit
Op 9 oktober 2022 trok de grootste uitbarsting van gammastraling ooit over de Aarde en detectoren in de ruimte. Een team deed onmiddellijk vervolgwaarnemingen op radiogolfengten en bevestigde dat de uitbarsting ongeveer 70 keer zo helder was als alles wat eerder was geregistreerd. De uitbarsting was afkomstig van een sterrenstelsel dat 2 miljard lichtjaar van ons is verwijderd.
Het astronomische team gelooft dat de explosie van 2022 een gebeurtenis was die maar één keer in de 10.000 jaar voorkomt. Nieuw onderzoek waarin aspecten van de uitbarsting worden beschreven werd deze week in The Astrophysical Journal Letters beschreven.
Hoewel de uitbarsting (de formele naam is GRB 221009A) waarschijnlijk niet de helderste is die ooit heeft plaatsgevonden is het “waarschijnlijk de helderste uitbarsting bij röntgen- en gammastraling sinds het begin van de menselijke beschaving”, dit zegt Eric Burns. Hij is astrofysicus aan de Louisiana State University en coauteur van het onderzoek.
De universiteit van Sydney merkt op dat de uitbarsting zo helder was dat de meeste instrumenten die vanuit de ruimte gammastraling waarneming de ware intensiteit ervan niet konden meten; ze werden letterlijk verblind door het licht.
Als je aan heftige explosies denkt, denk je misschien aan kernwapens of de schitterende supernova’s die de dood van sterren markeren. Maar de grootste explosies in het heelal zijn de uitbarstingen van gammastralen. Die ontstaan wanneer massieve sterren met elkaar in botsing komen of sterven en plaatsmaken voor zwarte gaten.
Er zijn gamma-uitbarstingen van lange en korte duur: lange uitbarstingen zijn uitbarstingen die langer dan twee seconden worden waargenomen. Korte uitbarstingen worden volgens NASA vaker in verband gebracht met sterfusies en de vorming van zwarte gaten, terwijl langere uitbarstingen in verband worden gebracht met sterfgevallen.
Bij sterfgevallen van sterren ontstaan soms massieve, hyper-energetische materiestralen, vergelijkbaar met die welke uit pulsars spuiten. Wanneer deze stralen rechtstreeks op de Aarde zijn gericht – zoals bij de recente uitbarsting – worden de gammastralen vanuit ons perspectief bijzonder helder.
Uitbarstingen van gammastraling zijn vluchtig en kunnen op elk punt van de hemel ontstaan, waardoor het voor astronomen veel gemakkelijker is om hun nagloeiing waar te nemen dan hun eerste, schitterende uitbarsting. De vervolgwaarnemingen van de recente uitbarsting zijn gedaan met de CSIRO ASKAP-telescoop in West-Australië.
Gedurende weken na de eerste flits verstrooide het röntgenlicht stof in de Melkweg op weg naar ons toe. Daardoor zijn verschillende stofringen te zien die zich vanuit de richting van de uitbarsting naar buiten uitbreiden.
De onderzoekers deden ook nauwkeurige metingen van de omgekeerde schok van de uitbarsting, dit is de golf die achterwaarts beweegt, in de richting van de oorsprong van de uitbarsting.
“Onze waarnemingen bieden ongeëvenaarde inzichten in het omgekeerde schokmodel voor de emissie van uitbarstingen van gammastraling en laten zien dat het voor bestaande modellen heel moeilijk is om de langzame evolutie van de energiepieken die wij hebben waargenomen, te repliceren,” aldus James Leung, astronoom aan de universiteit van Sydney en coauteur van een aanvullende studie die momenteel op de preprintserver arXiv staat. “Dit betekent dat we nieuwe theoretische modellen moeten verfijnen en ontwikkelen om deze meest extreme explosies in het heelal te begrijpen.”
Gammastralen kunnen binnenkort worden gebruikt om gravitatiegolven mee te detecteren, rimpelingen in de ruimtetijd veroorzaakt door enorme gebeurtenissen zoals fusies van zwarte gaten. Gravitatiegolven veranderen subtiel de tijd die licht nodig heeft om ons van verre bronnen te bereiken, subtiliteiten die momenteel worden gedetecteerd met observatoria zoals de LIGO en Virgo-interferometers.
Een nog hoger doel is het vaststellen van de achtergrond van zwaartekrachtgolven – je kunt het zien als de hele oceaan van zwaartekrachtgolven, die dynamisch kriskras door elkaar lopen als ze worden geproduceerd door botsingen van zwarte gaten en neutronensterren in het heelal. Sommige onderzoekers hopen dat bronnen van gammastraling kunnen worden gebruikt om een tijdreeks te maken, vergelijkbaar met de bestaande pulsar-timingreeks.
Eerste publicatie: 28 maart 2023
Bron: diverse persberichten
