17 september 2019

Eerste detectie van gepolariseerde radiogolven uit GRB 190114C werpt licht op instortende sterren

Op 14 januari j.l. werd het eerste gepolariseerd licht waargenomen uit een gammastraaluitbarsting GRB 190114C in de richting van het sterrenbeeld Fornax, dat op zeven miljard lichtjaar van ons verwijderd is. Het licht werd ontdekt door NASA’s Swift-satelliet. Daaropvolgend onderzoek door de telescopen van de Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) in Chili en de radiotelescoop Very Large Array (VLA) in New Mexico bevestigden de locatie, de aard en het opmerkelijke feit dat het gepolariseerde radio signalen uitzond. Het gepolariseerd licht helpt astronomen om een beter begrip te krijgen van ineen stortende sterren en andere hoog- energetische verschijnselen. Het licht was afkomstig van massieve stralen plasma die door krachtige magnetische velden stroomden en volgens het wetenschapsteam o.l.v.Tanmoy Laskar,van de Universiteit van Bath, VK, en hoofdauteur van het artikel*, is er weinig bekend over deze jets, dus GRB 190114C was een aangename verrassing. Laskar: “Deze meting opent een nieuwe episode in de bestudering van GRB wetenschap en hoog-energetische jetstralen in het algemeen,” en vervolgt; “We willen graag weten of het lage niveau van polarisatie dat in dit specifieke geval werd gemeten, kenmerkend is voor alle GRB’s en, zo ja, wat dit ons zou kunnen vertellen over de magnetische structuren in GRB’s en de rol van magnetische velden in het mechanisme van jetstralen door het universum.”

Artistieke impressie, hoe een GRB transformeert in de tijd credits; New Atlas / Kitty Yeung

GRB’s zijn uiterst zeldzame fenomenen in het heelal die tot nu toe alleen zijn waargenomen in sterrenstelsels die miljarden lichtjaren van de aarde verwijderd zijn. Tot nu toe zijn het de helderste elektromagnetische fenomenen die bekend zijn, kort levend van milliseconden tot enkele uren. Ze worden meestal veroorzaakt wanneer een superzware ster ineen stort in een neutronenster of een zwart gat, waardoor er een enorme kernexplosie ontstaat. Terwijl ze dit doen, vormen er zich enorme jetstralen bij hun rotatie-as en produceren ze de gigantische GRB’s  die zich langs hen voortbewegen. Astronomen buigen zich al lang over dit fenomeen en hoe het komt dat de jetstralen zich alleen in GBR’s vormen en niet bijvoorbeeld in supernovae.

Swift satelliet artistieke impressie credits; NASA

Astronomen hebben verondersteld dat de jets geassocieerd met de GRB’s bij elkaar worden gehouden door kosmische magnetische velden, net als het plasma in een fusiereactor. Meer informatie over deze magnetische velden zou veel onthullen over de GRB’s, en een gunstige eigenschap van magnetische velden is dat ze licht langs een lineaire as polariseren. Omdat de grootte van delen van een magnetisch veld de hoeveelheid polarisatie beïnvloedt, is het daarom mogelijk om de sterkte en structuur van het magnetische veld te meten. Om deze metingen te verkrijgen, heeft het team een nieuwe methode gebruikt. Ze observeerden de stralen in lineair gepolariseerd licht, dat gevoelig is voor de grootte van magnetische veld vlakken. Grotere magneetveld vlakken produceren bijvoorbeeld meer gepolariseerd licht. Op 14 januari 2019 triggerde een flits gammastraling NASA’s Swift-satelliet**, die de astronomen op de hoogte bracht van de locatie van de GRB in de richting van het sterrenbeeld Fornax. Het team ontdekte dat de radiosignalen van GRB 190114C gepolariseerd waren met 0,8 procent, wat betekent dat het magnetische veld bestond uit vlakjes die ongeveer zo groot waren als ons zonnestelsel. Dit werd ondersteund door kruiscontroles met vergelijkbare gegevens van de röntgen- en zichtbaar licht spectra, waaruit bleek dat de polarisatie afkomstig was van de straal en niet van de omringende omgeving. Video; Kitty Yeung en Tanmoy Laskar. Bron; New Atlas / Northwestern University  

* ALMA Detection of a Linearly Polarized Reverse Shock in GRB 190114C, juni, 2019, Astrophysical Journal Letters
**Swift; NASA/ASI satelliet voor astronomische observaties, in het bijzonder van GRB’s, kortstondige gammastraling uitbarstingen, beschouwd als de meest krachtige explosies in het heelal. De naam Swift werd toegekend vanwege het vermogen van de satelliet om zichzelf, autonoom en snel, naar de juiste positie te draaien om de nagloed van de kortstondige GRB’s te kunnen opvangen.

Speak Your Mind

*

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