Waarom is die multi-messenger waarneming van blazar TXS 0506+056 zo bijzonder?

Zoals afgelopen dinsdag voorspeld en gisteren wereldwijd bekendgemaakt hebben sterrenkundigen op 22 september 2017 een uitbarsting gezien in de blazar genaamd TXS 0506+056, die met meerdere instrumenten werd waargenomen en waarvan zowel extreem energierijke neutrino’s als fotonen werden gezien – een prachtig staaltje van multi-messenger astronomy, zoals ze dit noemen. De vraag rijst wellicht waarom aan deze ontdekking zoveel waarde wordt toegekend, want het bijzondere van die uitbarsting van TXS 0506+056 is. What’s the fuzz?

Welnu, de waarneming van de uitbarsting van TXS 0506+056 is NIET bijzonder vanwege de neutrino’s en fotonen, die ervan gezien werden. Want daarin ging de supernova die op 23 februari 1987 op het zuidelijk halfrond te zien was deze waarneming voor, van SN1987A, zoals die supernova genoemd wordt, werden namelijk ook neutrino’s én fotonen waargenomen. De waarneming van de uitbarsting van TXS 0506+056 is ook NIET bijzonder vanwege het multi-messenger karakter ervan, want daarin ging GW170817 op 17 augustus 2017 ‘m voor, de botsing van twee neutronensterren waarvan men zowel zwaartekrachtgolven als fotonen heeft waargenomen.

Wat de waarneming van de uitbarsting van TXS 0506+056 WEL bijzonder maakt is dat ’t een uitbarsting betreft van één zéér energierijke neutrino (enkelvoud) ^[1]Feitelijk is dit neutrino vergelijkbaar met de eerder met IceCube waargenomen neutrino’s genaamd Bert, Ernie en Big Bird. Mmmmm, welke naam zullen ze aan dit neutrino geven? Grover, … Lees verder en zéér energierijke fotonen (meervoud), miljoenen tot miljarden keren zo krachtig als die van SN1987A (en een supernova is al héél krachtig, kan je nagaan), én dat voor het eerst hoogstwaarschijnlijk een bron van zeer energierijke kosmische straling is geïdentificeerd, de straling die door Victor Hess in 1912 vanuit een ballon hoog in de lucht werd ontdekt. Ik heb het cruciale woordje hoogstwaarschijnlijk even vet gemaakt, want belangrijk is dat het niet onomstotelijk is, de statistische betrouwbaarheid van de waarneming is 3 sigma, 0,3% kans dat dit neutrino helemaal niet van TXS 0506+056 is. Zoals de grafiek hieronder laat zien is de waarneming aan de uitbarsting van TXS 0506+056 niet door één instrument gedaan, maar door een hele batterij een instrumenten, en niet alleen op die 22e september 2017, maar ook in de dagen, weken en maanden erna.

43 Seconden nadat die ene EHE-neutrino door IceCube werd waargenomen werden die andere telescopen via de geautomatiseerde systemen van het Astrophysical Multi-Messenger Observatory Network (AMON) en Gamma-Ray  Coordinates Network (GCN) gewaarschuwd. Twee van die instrumenten zijn de Fermi gamma-ruimtetelescoop van de NASA en de MAGIC gamma-telescopen op La Palma. De waarnemingen aan de uitbarsting van TXS 0506+056 zie je hieronder, links van Fermi en rechts van MAGIC.

Na de waarneming van IC170922 gingen de natuurkundigen van IceCube nog eens kijken in hun gearchiveerde data en toen kwamen ze er achter dat ze in 2014 nog meer energierijke neutrino’s hadden gezien, bijna twintig stuks, die allemaal uit de richting kwamen van TXS-0506+056, de blazar die 3,7 miljard (!) lichtjaar van ons vandaan staat. Bron: Astrobites + Of Particular Significance