17 juli 2024

Fermi ziet geen gammastraling van de supernova die vorig jaar in M101 verscheen

SN 2023ixf in het Windmolenstelsel (M101). Credit: Hiramatsu et al. 2023/Sebastian Gomez (STScI)

Vorig jaar mei verscheen er een supernova in M101, het bekende Windmolenstelsel, SN 2023ixf geheten. Messier 101 (NGC 5457) is een spiraalvormig sterrenstelsel in het sterrenbeeld Grote Beer, 21 miljoen lichtjaar van ons vandaan. In 2011 was er ook al een supernova in M101 te zien geweest, dus dit stelsel is een actieve producent van supernovae. Voor de NASA was SN 2023ixf aanleiding om er met de Fermi ruimtetelescoop naar te kijken en te zien of ze er gammastraling van konden zien. In theorie zouden supernovae zeer energierijke deeltjes moeten kunnen versnellen tot bijna de lichtsnelheid, de zogeheten kosmische straling. Naar schatting zo’n 10% van de energie van een supernova gaat daar in zitten en op aarde zou dat dan zichtbaar moeten zijn als gammastraling, dat zijn fotonen met de grootste hoeveelheid energie. Echter, Fermi zag géén gammastraling van SN 2023ixf!

Volgens de metingen met Fermi is niet 10% van de energie gaan zitten in de productie van kosmische straling, maar hooguit 1%, dus veel minder. De vraag is dus of supernovae daadwerkelijk grote producenten van kosmische straling zijn. Sinds de experimenten hoog in de atmosfeer met behulp van ballonvluchten door Victor Hess in de periode 1911-1913 weten we dat de aardse atmosfeer continue wordt gebombardeerd door zeer energierijke deeltjes uit het heelal: de kosmische straling. De energie van deze deeltjes – meestal protonen, soms zwaardere atoomkernen, soms elektronen – is enorm hoog. Het gaat om geladen deeltjes, dus ze reageren sterk mat magnetische velden en dat zorgt er voor dat ze op hun tocht door het heelal voortdurend van richting veranderen. Dat betekent dat het lastig is om hun oorsprong te bepalen áls ze bij de aarde arriveren. Maar vlakbij de exploderende ster waar ze door geproduceerd zijn botsen de deeltjes van de kosmische straling met materie in de omgeving en dát levert de gammastraling op, die wel ongehinderd bij de aarde kan komen. Sterrenkundigen willen nu kijken wat precies de reden kan zijn dat er geen gammastraling gezien is van SN 2023ixf en of dat inderdaad komt omdat de supernova minder kosmische straling produceerde dan gedacht of dat er iets in het mechanisme dat kosmische straling gammastraling produceert anders gaat dan gedacht.

Meer informatie hierover vind je in het vakartikel van G. Martí-Devesa et al, Early-time gamma-ray constraints on cosmic-ray acceleration in the core-collapse SN 2023ixf with the Fermi Large Area TelescopeAstronomy & Astrophysics (2024).

Bron: Phys.org.

Share

Speak Your Mind

*