2 juli 2022

Mogelijk dat sommige korte en lange gammaflitsen dezelfde bron hebben

Credit: NASA

Sinds 1967 worden gammaflitsen waargenomen aan de hemel, kortdurende uitbarstingen van hoogenergetische gammastraling. Er zijn er sindsdien al meer dan 7.000 waargenomen en er worden twee grosso modo soorten gammaflitsen (Engels: gamma ray bursts, GRB’s) onderscheiden:

  • Korte gammaflitsen (< 2 seconden), die ontstaan door botsingen van compacte objecten, zoals neutronensterren of zwarte gaten.
  • Lange gammaflitsen (> 2 seconden), die ontstaan door de de explosie (‘hypernova’) van zeer zware snel roterende sterren.

Zie de afbeelding bovenaan voor een visualisatie van de twee soorten. Het onderscheid is niet waterdicht, soms zijn er gevallen die kenmerken van beide soorten hebben. Een recent voorbeeld is GRB 211211A, een gammaflitser die ontdekt is met de twee satellieten Swift/BAT en Fermi/GBM op 11 december 2021. De uitbarsting van gammastraling duurde maar liefst 51,37 seconden, typisch voor een lange gammaflits. Ook de ‘spectrale hardheid’, dat wil zeggen de energie van de uitbarsting als functie van de frekwentie, was typisch die voor een lange gammaflits. De uitbarsting bestond uit veel kleinere, overlappende pulsen gevolgd door een zachtere (minder energetische) emissie (zie de grafiek hieronder).

Credit: C. Rastinejad et al.

De sterrenkundigen waren in staat om het sterrenstelsel te lokaliseren waar de gammaflits plaatsvond, een stelsel op een afstand van 350 Mpc (=ruim 1 miljard lichtjaar), een afstand die voor gammaflitsen niet ver is. Met behulp van allerlei telescopen op aarde en in de ruimte ({o.a. Hubble) probeerden ze vervolgens de supernova waar te nemen, die typisch hoort bij een lange gammaflits. Maar wat ze ook probeerden, de supernova werd niet gevonden. Zelfs een supernova die 200 keer minder lichtkracht had dan eentje die je zou verwachten zou men hebben kunnen waarnemen, maar werd niet gevonden. Op de plek van de gammaflits zagen ze wel een nog niet eerder waargenomen bron, die in de drie dagen na de gammaflits langzaam uitdoofde. Uit alle waarnemingen blijkt nu dat de bron geen zware ster was, maar een zogeheten kilonova, dat is de explosie die je krijgt na de botsing/fusie van twee compacte objecten. Voor het eerst werd zo’n kilonova waargenomen in 2017, toen bleek dat zwaartekrachtgolf GW170817 hetzelfde was als gammaflits GRB 17081. Dat waren toen twee neutronensterren die met elkaar botsten en samensmolten, een kilonova opleverend, een explosie die pakweg 10 tot 100 keer minder helder is dan een supernova. Het ‘gaststelsel’ waarin GRB 211211A plaatsvond lijkt ook meer geschikt te zijn voor een fusie van compacte objecten dan voor een supernova. Wat voor fusie verantwoordelijk was is echter niet bekend, of het twee neutronensterren waren, twee zwarte gaten of een neutronenster en een zwart gat. Verder onderzoek moet dat uitwijzen. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan GRB 211211A, ingediend voor publicatie bij Nature. Bron: Astrobites.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: