Gammastraling oud sterrenstelsel
Gammastraling oud sterrenstelsel

Voor het eerst lange gammastraling gezien in centrum oud sterrenstelsel

Een internationaal team van sterrenkundigen heeft voor het eerst een lange gammaflits waargenomen bij het centrum van oud sterrenstelsel. Dat is bijzonder omdat zo'n gammaflits meestal ontstaat bij instortende zware sterren of bij lang om elkaar cirkelende neutronensterren en die zijn er niet in het centrum van oude sterrenstelsels. Het team, onder leiding van Andrew Levan (Radboud Universiteit), publiceert hun bevindingen in Nature Astronomy.

Lange gammaflitsen van minstens een paar seconden kunnen alleen ontstaan, zo was het idee, als een heel zware ster aan het eind van zijn leven instort tot een supernova. In 2022 kwam er een tweede veroorzaker van lange gammaflitsen bij toen twee grote sterren, die al hun hele leven rond elkaar draaiden, aan het eind in neutronensterren veranderden en op elkaar botsten tot een kilonova. En nu in 2023, lijkt het erop dat lange gammaflitsen op een derde manier kunnen ontstaan.

"Onze gegevens duiden erop dat twee losse neutronensterren zijn gefuseerd. Dus niet neutronensterren die langer om elkaar heen draaien," zegt hoofdonderzoeker Andrew Levan (Radboud Universiteit). "We vermoeden dat de neutronensterren naar elkaar zijn geduwd door de zwaartekracht van de vele omliggende sterren in het centrum van het sterrenstelsel."


Het team van onderzoekers bestudeerde de nasleep van een gammaflits die op 19 oktober 2019 werd waargenomen door het Neil Gehrels Swift Observatory. Ze deden dat met de Gemini South-telescoop in Chili, de Nordic Optical Telescope op het Canarische eiland La Palma en ruimtetelescoop Hubble.

Hun waarnemingen laten zien dat de flits veroorzaakt werd in de buurt van het centrum van een oud sterrenstelsel. Dat levert meteen twee argumenten op die wijzen op het samensmelten van twee bronnen.

Het eerste argument is dat er in oude sterrenstelsels bijna geen zware sterren zijn die kunnen instorten tot supernova's. Zware sterren zijn namelijk typisch iets voor jonge sterrenstelsels. Daarbij komt dat supernova's helder licht uitzenden en dat hebben de astronomen niet waargenomen.

Een tweede argument is dat het centrum van sterrenstelsels een drukte van belang is. Er zijn honderdduizenden normale sterren, witte dwergen, neutronensterren, zwarte gaten en stofwolken die allemaal rond een superzwaar zwart gat draaien. Bij elkaar gaat het om meer dan tien miljoen sterren en objecten opgepropt op ongeveer vier lichtjaar. "Dat is een gebied dat te vergelijken is met de afstand tussen onze zon en de volgende ster," legt Levan uit. "De kans op een botsing in het centrum van een sterrenstelsel is dus veel groter dan bijvoorbeeld bij ons in de buitenwijken."

De onderzoekers houden nog een slag om de arm. De langdurige gammaflits zou ook kunnen ontstaan door het botsen van andere compacte objecten dan neutronensterren, bijvoorbeeld zwarte gaten en witte dwergen. De onderzoekers hopen in de toekomst dat ze lange gammaflitsen kunnen waarnemen tegelijk met zwaartekrachtsgolven. Dan kunnen ze definitievere uitspraken doen over de herkomst van de straling.

Literatuurverwijzing

A long-duration gamma-ray burst of dynamical origin from the nucleus of an ancient galaxy. Door: Andrew J. Levan et al. In: Nature Astronomy. [preprint (pdf)]

 

Contactinformatie

Meer weten? Neem contact op met de onderzoekers zelf of met Persvoorlichting & Wetenschapscommunicatie via 024 361 6000 of media [at] ru.nl (media[at]ru[dot]nl)

Gaat over persoon
prof. A.J. Levan (Andrew)
Thema
Universum