1 oktober 2020

Gammaflits tart theorie deeltjesversnelling in jets

Artistieke impressie van een gammaflits en zijn straalstromen van materie. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger.

Voor het eerst is circulaire polarisatie waargenomen in de nagloeier van een gammaflits – de explosieve dood van een zware ster. Het licht van de nagloeier is 10.000 maal sterker circulair gepolariseerd dan verwacht. De huidige theoretische modellen die deeltjesversnelling bij gammaflitsen beschrijven kunnen deze verrassende waarneming niet verklaren. Het onderzoek, waarbij Amsterdamse astronomen betrokken zijn, is op 30 april online gepubliceerd in Nature. Gammaflitsen zijn energieke, kortdurende explosies in het verre heelal. Ze ontstaan wanneer zware sterren ontploffen en een zwart gat vormen. De gammaflits duurt een paar minuten, de nagloeier blijft een paar dagen waarneembaar in zichtbaar licht. Deze nagloeier ontstaat wanneer de jets – straalstromen van materie – die worden weggeschoten door het zwarte gat botsen met de omringende materie, en een schokgolf veroorzaken waarbij deeltjes worden versneld. Uit de waarneming van de nagloeier van gammaflits GRB 121024A blijkt dat het licht niet alleen lineair gepolariseerd is – het beweegt zich voort in een vlak -, maar ook circulair gepolariseerd – het beweegt zich voort rond een as en volgt een kurkentrekkervormig pad. Deze circulaire polarisatie, die nu voor het eerst is gemeten bij een gammaflits, is 6 tot 7 keer zo zwak als de lineaire polarisatie, maar veel sterker dan voorspeld.” Dit resultaat is een enorme verrassing. Volgens theoretische modellen is de circulaire polarisatie van gammaflitsen te zwak om waar te nemen, maar blijkbaar wordt deeltjesversnelling en de rol van het magneetveld in de straalstromen nog niet volledig begrepen”, zegt Alexander van der Horst van de Universiteit van Amsterdam (UvA). Eerste auteur Klaas Wiersema van de Universiteit van Leicester voegt toe: “We zijn ervan overtuigd dat deze waarneming betekent dat de huidige theorieën die beschrijven hoe deeltjes in jets worden versneld moeten worden herzien”.

Swift satelliet / artistieke impressie credits; NASA

GRB 121024A werd waargenomen op 24 oktober 2010 met de SWIFT-satelliet (zie afbeelding hierboven). Gedurende de twee daaropvolgende dagen is zijn nagloeier waargenomen met ESO’s Very Large Telescope (VLT) in Chili. Hoewel de nagloeier niet uitzonderlijk helder was en zijn lineaire polarisatie van normale sterkte, is tegen alle verwachtingen in toch circulaire polarisatie gemeten. UvA-sterrenkundige Michiel Min: “Het is een uitdaging om circulaire polarisatie in de nagloeiers van gammaflitsen te meten omdat hiervoor de juiste telescoop en instrument nodig zijn. Wij hebben deze keer veel geluk gehad. In dit geval konden wij de VLT met het FORS2-instrument direct op de nagloeier richten.” Jets zijn een veelvoorkomend fenomeen in het heelal. Ze zijn niet alleen te vinden bij gammaflitsen, maar ook bij bijvoorbeeld actieve sterrenstelsels. “Het ontstaan van jets bij dergelijke objecten is nog een aardig raadsel. Deze unieke metingen van de circulaire polarisatie helpen ons om ze weer iets beter te begrijpen”, zegt Ralph Wijers (UvA). Bron: Astronomie.nl.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.