17 augustus 2022

Verband gevonden tussen turbulentie in ineenstortende sterren, gammaflitsen en hypernovae

Visualizatie van het magnetische veld in een ineenstortende zware ster. Credit: Robert R. Sisneros (NCSA) and Philipp Mösta.

Sterrenkundigen van de Universiteit van Berkeley (Californië) hebben met behulp van computersimulaties laten zien dat er een verband bestaat tussen de turbulentie in snel roterende, ineenstortende zware sterren, gammaflitsen die in zeer korte tijd enorm veel energierijke gammastraling de ruimte in zenden en hypernovae, extreem heldere supernovae. Uit de modelberekeningen volgt dat als de 1500 km grote kern van een zware ster in zeer korte tijd ineenstort tot een 10 tot 15 km grote neutronenster – binnen een tijdsschaal van niet meer dan tien milliseconden! – er een snel roterend magnetisch veld kan ontstaan dat wel een miljoen keer miljard keer krachtiger is dan het magnetisch veld van de zon. Het is door deze superkrachtige dynamo dat in twee tegenovergestelde richtingen in het verlengde van de rotatieas zeer krachtige straalstromen de ruimte in worden geblazen, vol met gammastraling. Sinds eind jaren zestig nemen sterrenkundigen met regelmaat gammaflitsen waar, korte flitsen van de meest energierijke straling, waarbij in enkele seconden net zoveel energie wordt uitgestoten als de zon in tien miljard jaar produceert. Men denkt dat die gammaflitsen veroorzaakt worden door hypernovae, waarbij tien keer meer energie wordt uitgestoten als bij gewone supernovae.

Uit de berekeningen van Philipp Mösta en zijn team blijkt nu dat een ineenstortende zware ster in staat is in korte tijd een relatief zwak magnetisch veld te versterken tot gigantische sterkten en dat veld vervolgens een hypernova kan opleveren, die op aarde als gammaflits zichtbaar is. Hierboven een video met een simulatie van de creatie van dat magnetische veld. Niet alle ineenstortende sterren worden echter hypernovae. De vereiste turbulentie ontstaat doordat de rotatiesnelheid van de sterkern niet overal gelijk is, maar afhankelijk is van de afstand tot het middelpunt, door zogeheten magnetorotationele instabiliteit. Mösta’s team heeft in Nature een artikel gepubliceerd over de modelberekeningen. Bron: Berkeley.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: