Je leest:

Dubbel beeld van gammaflits

Dubbel beeld van gammaflits

Auteur: | 5 september 2007

Eens per dag licht de hemel op met een titanische stralingspuls: een gammaflits, de krachtigste explosie in het heelal. De energie en deeltjes van een gammaflits zijn gebundeld in twee jets, die tegenovergestelde richting wegschieten. Promovendus Alexander van der Horst vond voor het eerst sporen van de jet die van de aarde af was gericht.

Gammaflitsen zijn de krachtigste explosies in het heelal: korte flitsen van gammastraling, een fractie van een seconde tot een paar minuten lang. Ook de minder energierijke röntgenstraling en de zichtbare nagloeier van een gammaflits zijn meestal maar een paar dagen te zien. Sterrenkundigen denken dat exploderende sterren aan het eind van hun leven ( supernova’s) of botsende restanten van zulke sterren de bron zijn van gammaflitsen. Gammaflitsen zouden de geboortekreten zijn van een zwart gat; een ingestorte ster die zo zwaar is dat zelfs licht er niet uit kan ontsnappen.

Om de mysterieuze ontploffingen te ontraadselen willen sterrenkundigen juist veel langer naar de bron van een gammaflis kijken. Gelukkig zenden gammaflitsers ook radiostraling uit. Die wordt eerst langzaam helderder en is een paar weken tot maanden detecteerbaar; in een enkel geval zelfs een aantal jaren. De nieuwe radiotelescoop LOFAR, nu in aanbouw in het Noordoosten van Nederland, kan gammaflitsen volgens berekeningen zelfs jaren tot tientallen jaren na de explosie volgen. De Amsterdamse astronoom Alexander van der Horst onderzocht een gammaflits uit 2003 met radiotelescopen uit Nederland en India.

De twee jets die van een gammaflitser af komen. Normaal wordt alleen straling gezien van de jet die naar de aarde toe wijst. bron: NASA / CXC / M. Weiss. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Bundels

Een gammaflits zendt zijn enorme energie – meer dan de zon in haar hele miljarden jaren lange leven produceert – niet in alle richtingen uit. Sterrenkundigen denken dat de explosie twee bundels produceert: de jets bestaan uit alle soorten straling en bergen deeltjes die met bijna de lichtsnelheid wegracen. Alsof twee zaklampen in tegengestelde richting aangaan. Gammaflitsen staan op gigantische afstand van de aarde, vaak halverwege de rand van het zichtbare heelal of verder. Meestal is door de afstand alleen de jet te zien die naar de aarde gericht stond. Maar in radiowaarnemingen uit 2003 is ook de andere bundel materie en straling gevonden, die oorspronkelijk van de aarde afbewoog.

Van der Horst heeft met een internationaal team van sterrenkundigen drie jaar lang waarnemingen gedaan met de Westerbork Synthese Radiotelescoop en de Giant Metrewave Radio Telescope in India. Ze keken naar de gammaflitser van 29 maart 2003. Die stond relatief dichtbij en was zo helder dat zijn radiostraling na drie jaar nog steeds detecteerbaar was. Van der Horst en collega’s berekenden de energie die door de gammaflitser werd geproduceerd. Het team heeft ook gezocht naar een signaal van de jet die van de aarde af gericht staat. Doordat de jets worden afgeremd gaan ze uitwaaieren. Daardoor kan straling van de jet die van de aarde af beweegt ons toch bereikt. Van der Horst heeft aanwijzingen gevonden dat Westerbork die tweede jet heeft gezien. Het zou de eerste keer zijn dat de tweede jet door sterrenkundigen wordt gevonden, maar toekomstige waarnemingen met Westerbork en LOFAR moeten de aanwijzingen nog bevestigen, benadrukt Van der Horst.

De satelliet Swift is speciaal ontworpen om gammaflitsen op te sporen. Swift kan razendsnel om zijn as draaien als zijn telescoop het eerste teken van zo’n korte, hevige explosie oppikt; daardoor kan de satelliet eerste fase van de explosie volgen. Tegelijkertijd geeft Swift grondtelescopen een seintje dat er een nieuwe gammaflits te bewonderen is. bron: NASA.

Tijdens de drie jaar durende waarneemcampagne heeft Van der Horst ook andere gammaflitsers waargenomen, waaronder een donkere flits. Die gammaflitser was ook in röntgenlicht te zien, maar sterrenkundigen zagen geen bijbehorende flits in zichtbaar licht. Onduidelijk is of deze donkere flitsen zelf weinig zichtbaar licht uitzenden, of dat gas en stof tussen de gammaflitser en de aarde het licht tegenhouden. Radio- en röntgenwaarnemingen laten duidelijk zien dat de donkere flits van 22 oktober 2005 werd verduisterd door gas en stof. Het ging om een veel grotere hoeveelheid dan normaalgesproken tussen bron en telescoop zit. Of alle donkere flitsen door zo’n dikke stoflaag schijnen, is nog niet duidelijk.

Alexander van der Horst promoveert op 7 september 2007 aan de Universiteit van Amsterdam op zijn proefschrift: “Broadband view of Blast Wave Physics – A Study of Gamma-Ray Burst Afterglows”.

Zie verder

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 september 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.