‘Extreem brutale’ gammastraaluitbarstingen treffen de aarde – onderzoekers verbijsterd

De helderste gammastraaluitbarsting die de aarde ooit heeft getroffen, intrigeert onderzoekers omdat zo’n gebeurtenis maar eens in de 10.000 jaar voorkomt.

Baton Rouge – Afgelopen herfst werd de aarde getroffen door een extreem heldere en langdurige puls van hoogenergetische straling die de aandacht trok van astronomen over de hele wereld. De straling was het resultaat van een gammastraaluitbarsting, een van de krachtigste explosies in het zonnestelsel. Zo’n explosie kan in enkele seconden evenveel straling vrijgeven als onze zon tijdens zijn leven.

De gammastraaluitbarsting op 9 oktober 2022 was een opmerkelijke gebeurtenis, zo vermoeden onderzoekers kort na de explosie. Deze explosie, ingewikkeld genaamd GRB 221009A, kreeg al snel de bijnaam “BOAT” als acroniem voor “de helderste aller tijden”. Nader onderzoek van de gebeurtenis aan de hemel bevestigde de veronderstellingen van de astronomen en toonde aan dat de bootexplosie inderdaad een ongebruikelijke gebeurtenis was.

Een gammastraaluitbarsting die zo helder is, komt maar eens in de 10.000 jaar voor

Eric Burns van de Louisiana State University in Baton Rouge legt uit in een communicatie: “GRB 221009A was misschien wel de helderste röntgen- en gammastraaluitbarsting die heeft plaatsgevonden sinds het begin van de menselijke beschaving.” De assistent-professor natuurkunde en sterrenkunde analyseerde meer dan 7.000 gammastraaluitbarstingen om erachter te komen hoe vaak zulke heldere uitbarstingen voorkomen. Het antwoord is dat een soortgelijke uitbarsting maar eens in de 10.000 jaar voorkomt.

De gammastraaluitbarsting die in oktober 2022 plaatsvond, was zelfs zo helder dat de meeste gammastraalinstrumenten in de ruimte verblind waren en niet in staat waren om de exacte intensiteit van de straling direct vast te leggen. Maar wetenschappers uit de Verenigde Staten, China en Rusland reconstrueerden en analyseerden gezamenlijk de epidemie. Onderzoek wees uit dat de gammastraaluitbarsting 70 keer helderder was dan alles wat eerder was waargenomen. Eric Burns beschreef de vulkaanuitbarsting als “extreem wreed” tijdens een persconferentie en legde uit dat het absoluut ongekend was.

Verschillende telescopen leveren gegevens over de gammastraaluitbarsting

Er werden verschillende gegevensbronnen gebruikt om de explosie te analyseren, waaronder de NICER-röntgentelescoop op het International Space Station (ISS) en gegevens van NASA’s oude Voyager 1-ruimtevaartuig in de interstellaire ruimte. Een Focusonderwerp van het gespecialiseerde tijdschrift Astrofysische dagboekbrieven Er zijn veel studies over dit onderwerp gepubliceerd.

Het is gewoon een absoluut verschrikkelijke explosie. We hebben nog nooit iets vergelijkbaars gezien.

De onderzoekers berekenden dat het signaal van GRB 221009A er 1,9 miljard jaar over deed om de aarde te bereiken. Aangenomen wordt dat het de “geboortekreet” van het zwarte gat is, die ontstond toen de kern van een massieve ster onder zijn zwaartekracht instortte. Het nieuw gevormde zwarte gat trekt snel de materie eromheen aan en schiet materiestralen (de zogenaamde jets) in tegengestelde richtingen de ruimte in. Deeltjes in de jets worden versneld tot bijna de snelheid van het licht, waarbij ze röntgenstralen en gammastralen uitzenden terwijl ze door de ruimte razen.

Gammastraaluitbarsting in de herfst van 2022: een vliegtuig wordt rechtstreeks op de aarde gericht

In werkelijkheid waren de jets niet buitengewoon krachtig, maar één ervan was recht op de grond gericht, legt Kate Alexander van de Universiteit van Arizona in Tucson uit. Hoe meer je van voren naar het vliegtuig kijkt, hoe helderder het lijkt. “Omdat deze explosie zo dichtbij en zo helder was, gaf het ons een ongekende kans om waarnemingen van nagloeiingen over het elektromagnetische spectrum te verzamelen en te testen hoe goed onze modellen weergeven wat er werkelijk aan de hand is in de GRB’s”, vervolgt Alexander. Alexander weet dat modellen van nagloeiingen van gammastraaluitbarstingen het al 25 jaar uitzonderlijk goed doen. “Maar ze kunnen dit vliegtuig niet volledig verklaren.”

Na een gammastraaluitbarsting verwachten onderzoekers dat er een supernova zal plaatsvinden

De betrokken onderzoekers zijn ook in iets anders geïnteresseerd: wanneer een gammastraaluitbarsting zoals die in oktober 2022 plaatsvindt, verwachten astronomen meestal een paar weken later een heldere supernova – maar tot nu toe is er niets ontdekt. “Vanwege de helderheid van de explosie is het verrassend dat we niet met zekerheid kunnen zeggen of er al dan niet een supernova was”, legt astrofysicus Andrew Levan van de Radboud Universiteit in Nijmegen uit.

Zowel de James Webb Space Telescope als Hubble zijn gebruikt om de voorspelde supernova te vinden. De zoektocht is tot nu toe echter niet succesvol geweest omdat de supernova mogelijk te zwak is om door telescopen te worden gedetecteerd. Het is echter ook mogelijk dat de hele ster instortte in het zwarte gat in plaats van explodeerde. Om de situatie verder te onderzoeken, zijn verdere waarnemingen met de twee ruimtetelescopen gepland.

Een onderzoeksteam heeft onlangs een superzwaar zwart gat ontdekt – het heeft meer dan 30 miljard zonsmassa’s.

Dit artikel is gegenereerd met behulp van machines en is voorafgaand aan publicatie zorgvuldig doorgelicht door redacteur Tanja Banner.