23 oktober 2017

Scherpe radiobeelden ontrafelen mysterie van gammastraling in sterexplosie

Composite V959 Mon
Astronomen hebben met behulp van zeer gedetailleerde radio-opnamen ontdekt waar – en mogelijk ook hoe – gammastraling wordt geproduceerd in nova’s, een vrij vaak voorkomend type sterexplosie.

Lange tijd werd gedacht dat nova’s niet heftig genoeg waren voor de productie van gammastraling, de meest energierijke straling in het heelal. Met een aantal radiotelescopen, waaronder het Europese VLBI Netwerk, bestudeerden de astronomen de radiogolven van nova V959 Mon en ontdekten zij dat deze hoogstwaarschijnlijk dezelfde oorsprong hebben als de gammastraling die de Fermi-telescoop daar in 2012 waarnam.

Een nova ontstaat wanneer aan het oppervlak van een compacte witte dwerg, die materiaal aantrekt van zijn begeleidende ‘normale’ ster, een thermonucleaire explosie ontstaat, met een kortstondige, energierijke uitbarsting tot gevolg. Hoewel astronomen niet verwachtten dat hierbij ook hoogenergetische gammastraling zou kunnen worden geproduceerd, heeft Fermi dit de afgelopen twee jaar vier keer waargenomen.

Waarnemingen met de Amerikaanse Very Large Array (VLA) lieten zien dat radiostraling van de nova afkomstig is van subatomaire deeltjes, die zich voortbewegen met bijna de lichtsnelheid. De hoogenergetische gammastraling wordt eveneens geproduceerd door deze snelle deeltjes. Latere waarnemingen met de extreem scherpe blik van het Europese VLBI Netwerk (EVN) en de Very Long Baseline Array (VLBA) onthulden twee ‘pieken’ van radiostraling, die van elkaar vandaan bewegen. Deze waarnemingen, gecombineerd met onderzoek van e-MERLIN in het Verenigd Koninkrijk en een volgende ronde VLA-waarnemingen eerder dit jaar, leverden de gegevens om een afbeelding te maken die laat zien hoe de radiopieken en de gammastraling worden geproduceerd.

V959 Mon

In het eerste stadium van dit scenario wordt een deel van de baanenergie van de witte dwerg en zijn begeleider gebruikt voor het versterken van de explosie, waardoor het uitgestoten materiaal sneller naar buiten beweegt in het baanvlak van de dubbelster. Vervolgens blaast de witte dwerg een nog snellere wind van geleden deeltjes weg langs de polen van het baanvlak. Wanneer de snellere schokgolf op de tragere stuit, worden de deeltjes versneld tot snelheden die nodig zijn om de gammastraling en de pieken van radiostraling te produceren.

De techniek van de radio-interferometrie, waarbij gegevens van verscheidene radiotelescopen worden gecombineerd in

Laat wat van je horen

*