Artistieke impressie van de Manatee-nevel en daarin SS 433, Credit: Science Communication Lab for MPIK/H.E.S.S.
Het object genaamd SS 433 in onze Melkweg staat al sinds de jaren zeventig in de belangstelling van sterrenkundigen. Eerst stond het bekend als een bron van röntgenstraling, gelegen in het centrum van het supernovarestant de Manatee-nevel (ook wel bekend als Westerhout 50, zie de afbeelding hierboven), later bleek het te gaan om een dubbelstersysteem, waarbij één van de compagnons een zwart gat is van zo’n 10 zonsmassa in massa en de ander een zware ster van pakweg dezelfde massa, die dichtbij het zwarte gat staat. Beiden draaien in 13 dagen om een gemeenschappelijk zwaartepunt en er stroomt voortdurend materie van de ster naar de accretieschijf rondom het zwarte gat. Het hete gas draait rond het zwarte gat en haaks op het vlak van de schijf worden twee jets of straalstromen de ruimte in gespuwd vol met zeer energierijke deeltjes. Omdat sterrenkundigen dit ook zien bij superzware zwarte gaten in de kernen van quasars noemen ze SS 433 ook wel een miniquasar, een miniatuurquasar in ons eigen Melkwegstelsel. Van de jets was eerder al bekend dat die pakweg 75 lichtjaar lang zijn en dat ze vooral radio- en röntgenstraling uitzenden. Opmerkelijk was dat die straling afneemt naarmate je verder van het zwarte gat af bent, maar dat helemaal aan het einde (bij 75 lichtjaar afstand) de röntgenstraling plotseling toeneemt.
In 2018 ontdekte men dat er naast radio- en röntgenstraling ook gammastraling wordt uitgezonden door de jets van SS 533. Dat gebeurde toen met het High Altitude Water Cherenkov (HAWC) Observatorium in Mexico. HAWC had niet zo’n scherp zicht op waar die straling dan precies vandaan komt, maar recent is het High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) in Namibië gebruikt om de gammastraling van SS 433 waar te nemen en die telescoop heeft een hogere resolutie. Nu kon men waarnemen dat de gammastraling met de meeste energie (>10 TeV) ontstaat op 75 lichtjaar afstand van het zwarte gat, dus dáár waar ook de röntgenstraling plotseling toeneemt. Nog verder weg neemt de gammastraling weer af. Laura Olivera-Neto (Max Planck Instituut) en haar team denken dat er daar op 75 lichtjaar afstand iets moet plaatsvinden zodat de deeltjes in de jet plotseling versneld worden en ze energierijke straling gaan uitzenden. Door diverse simulaties hebben ze een vermoedelijke oorzaak daarvoor gevonden: een sterke schokgolf, waarbij de deeltjes van de jet via het zogeheten omgekeerde Comptoneffect energie overdragen aan fotonen en die laatste upgraden tot zeer energierijke röntgen- en gammastraling. Hoe de schokgolf precies ontstaat is niet bekend.
Waarnemingen van de gammastraling in SS 433 met HESS, links het minst energierijk, rechts het meest energierijk. Credit: Background: NRAO/AUI/NSF, K. Golap, M. Goss; NASA’s Wide Field Survey Ex-plorer (WISE); X-Ray (green contours): ROSAT/M. Brinkmann; TeV (red colors): H.E.S.S. collaboration.
Meer informatie over het onderzoek met H.E.S.S. aan SS 433 is te vinden in deze twee vakartikelen:
- Acceleration and transport of relativistic electrons in the jets of the microquasar SS 433, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adi2048. www.science.org/doi/10.1126/science.adi2048
- Valentí Bosch-Ramon, A very energetic Galactic particle accelerator, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adn3487 , www.science.org/doi/10.1126/science.adn3487
Bron: Phys.org.
Speak Your Mind