Je leest:

Waterstofmoleculen aan rand heelal

Waterstofmoleculen aan rand heelal

In het licht van een felle gammaflits zien sterrenkundigen uit Nederland, Groot-Brittannië en Denemarken sporen van waterstofmoleculen in een ver sterrenstelsel. Het bestaan van die moleculen werd wel vermoed, maar op een afstand van 12 miljard lichtjaar waren ze nooit te vinden…tot een gammaflits op 6 februari de verre waterstofmoleculen belichtte. Dat zag een internationaal team van sterrenkundigen met twee telescopen op het eiland La Palma. Ze publiceren hun ontdekking in een artikel in Astronomy and Astrophysics.

Gammaflitsen zijn enorm heldere flitsen van gammastraling, die ongeveer 100 maal per jaar door satellieten worden waargenomen. Lange tijd was het een raadsel waar deze flitsen precies vandaan kwamen, en hoe ze werden gevormd. Na de ontdekking dat gammaflitsen nagloeiers hebben (straling in bijvoorbeeld zichtbaar licht die vanaf de aarde bestudeerd kan worden) kwamen wetenschappers meer te weten. Inmiddels is ontdekt dat de zogenoemde lange gammaflitsen afkomstig zijn van een speciaal type supernova op enorme afstanden. Nagloeiers van gammaflitsen worden razendsnel zwakker. Bij een snelle waarneming met een telescoop op aarde is de nagloeier nog helder en daardoor makkelijker te bestuderen. Om snel te kunnen reageren is het Nederlandse gammaflitsteam van de Universiteit van Amsterdam een samenwerkingsverband aangegaan met collega’s uit het Verenigd Koninkrijk en Denemarken.

De NASA-satelliet SWIFT is speciaal ontworpen om gammaflitsen aan de hemel op te sporen en hun positie snel door te geven aan andere telescopen. Zo kunnen de gammaflits en zijn nagloeiende resten op allerlei golflengtes worden bestudeerd.
NASA

Vroeg in de ochtend van 6 februari nam de Swift-satelliet een gammaflits waar. De satelliet stuurde de positie van de gammaflits meteen door naar de aarde. Op dat moment was het nacht op het eiland La Palma, waar veel Europese telescopen staan, en was het weer goed. Binnen 15 minuten richtten de Deense wetenschappers de NOT (Nordic Optical Telescope, met een spiegel van 2,5 meter) op de positie van de gammaflits. Daar zagen ze direct een heldere nagloeier. Onmiddellijk na de ontdekking werd een spectrum van de nagloeier genomen om de afstand te bepalen. Ondertussen richtten de Nederlandse en Britse wetenschappers dat de grotere William Herschel Telescope (WHT, met een spiegel van 4 meter) op de nagloeiende rest van de gammaflits. Omdat deze telescoop groter is, kon hij het spectrum met een hogere nauwkeurigheid bepalen dan de NOT. De WHT-waarneming begon al anderhalf uur na de gammaflits.

De verschillende eigenschappen van de spectra van WHT en NOT gaven de sterrenkundigen een uniek beeld van de omgeving van deze gammaflits. Zo konden de Deense onderzoekers de afstand tot de gammaflits meten uit hun spectrum: 12 miljard lichtjaar. Bestudering van deze nagloeier levert dus informatie op over de tijd dat het heelal nog erg jong was. Door de hoge nauwkeurigheid van het WHT-spectrum kon goed worden gemeten wat de chemische samenstelling is van het verre melkwegstelsel waar de gammaflits plaatsvond.

De astronomen ontdekten dat zich in dit melkwegstelsel meer zware sterren bevinden (en hebben bevonden) dan gedacht. Klaas Wiersema, verbonden aan het Sterrenkundig Instituut Anton Pannekoek van de Universiteit van Amsterdam en lid van het Nederlandse gammaflitsteam, noemt dit resultaat “zeer verrassend”. Maar de grootste verassing kwam volgens Wiersema uit het blauwe deel van het spectrum. “In het WHT-spectrum vonden we bewijzen voor waterstofmoleculen. Dat die moleculen voorkomen in deze melkwegstelsels werd al wel verwacht, maar bewijs was er nog niet. De ontdekkingen laten de kracht zien van de internationale samenwerking tussen verschillende telescopen en het snel reageren op gammaflitsen. Met de detectie van waterstofmoleculen via een gammaflitsnagloeier hebben we een heel nieuwe manier gevonden om deze moleculen te vinden op zeer grote afstanden. Dit is vooral belangrijk omdat deze moleculen ons belangrijke informatie geven over de evolutie van melkwegstelsels”, aldus Wiersema.

Zie verder

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).
© Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 13 maart 2006

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.