Op 14 januari 2019 vond in een sterrenstelsel op 4,5 miljard lichtjaar afstand een hevige uitbarsting van gammastraling plaats, een zogeheten gammaflits.
Het verschijnsel werd voor het eerst opgemerkt door de satellieten Swift en Fermi, maar nog geen minuut later waren ook de twee MAGIC-telescopen op het Canarische eiland La Palma op het kortstondige verschijnsel gericht.
Daarmee zijn (indirect) de meest energierijke gammafotonen gemeten die ooit bij een gammaflits zijn gedetecteerd (Nature).
Aangenomen wordt dat gammaflitsen het gevolg zijn van het ineenstorten van zware sterren of het samensmelten van neutronensterren.
Ze beginnen met een heel intense flits van gammastraling die een fractie van een seconde tot honderd seconden kan duren.
Vervolgens gloeit het object nog enige tijd na op minder energierijke golflengten.
Uit een nauwkeurige analyse blijkt dat de MAGIC-telescopen aan het begin van die nagloeifase fotonen (‘lichtdeeltjes’) hebben geregistreerd met energieën in het teraelektronvolt-bereik (TeV).
Dat wil zeggen:straling met een biljoen keer zoveel energie als zichtbaar licht.
Daarmee was gammaflits GRB 190114C (eventjes) de helderste bron van TeV-fotonen die ooit is waargenomen.
Dat bij gammaflitsen zulk energierijke straling kan vrijkomen was theoretisch al voorspeld, maar de detectie ervan was tot nu toe niet gelukt.
De ’normale’, minder energierijke gammastraling die bij een gammaflits vrijkomt, wordt uitgezonden door elektronen die langs magnetische veldlijnen spiralen. Deze zogeheten synchrotronstraling kan de hoge energieën van de nu waargenomen TeV-fotonen echter niet evenaren.
De verklaring voor de record-energierijke fotonen wordt gezocht bij het zogeheten inverse comptonproces.
Daarbij krijgen fotonen extra veel energie doordat ze in botsing komen met snel bewegende elektronen.
De afkorting MAGIC staat voor Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov.
Gammastraling is niet rechtstreeks waarneembaar vanaf het aardoppervlak, maar veroorzaakt bij het betreden van de aardatmosfeer wel ‘regens’ van geladen deeltjes.
Deze deeltjes zenden op hun beurt weer zwak licht uit (Tsjerenkovstraling) dat wél waarneembaar is met de MAGIC-telescopen.
Uit de eigenschappen van dat licht kan worden afgeleid hoe energierijk de binnenkomende gammastraling was. (EE) (Image credit: Frank Vincentz)
