Onderzoekers van de universiteit van Genève hebben, in samenwerking met een team van Chinese astronomen, ontdekt dat fotonen die tijdens de vorming van een zwart gat worden gegenereerd wanordelijk zijn.
Dat wil zeggen: op het ene moment zijn ze sterker gepolariseerd dan op het andere (Nature Astronomy, 14 januari).
De ontdekking is gedaan met behulp van een meetinstrument aan boord van het Chinese ruimtestation Tiangong 2.
Met dit instrument is gekeken naar de gammastraling die vrijkomt bij een zogeheten gammaflits, een kortstondige uitbarsting van intense gammastraling die vrijkomt bij een hevige supernovaexplosie.
Bij dit proces stort de kern van een zware ster ineen tot een zwart gat. Anders dan theoretisch was verwacht laten de eerste meetresultaten zien dat de energierijke fotonen die bij een gammaflits vrijkomen noch volledig chaotisch, noch volledig georganiseerd zijn.
Het ene moment oscilleren ze allemaal in dezelfde richting, het volgende moment weer niet.
In jargon: de straling is afwisselend sterk en minder sterk gepolariseerd.
De polarisatie van de gammastraling geeft inzicht in de processen die zich tijdens zo’n gammaflits afspelen, met de name in de vorming van een jet van relativistische deeltjes.
Als de straling sterk gepolariseerd is, dan wijst dat erop dat de bron van de gammafotonen een sterk en ordentelijk magnetisch veld is, dat in de nasleep van de vorming van het zwarte gat werd gevormd.
Zijn de fotonen niet gepolariseerd, dan komen de fotonen uit een chaotischere omgeving.
Deze ontdekking wijst erop dat terwijl de explosie zich voltrekt er iets gebeurt wat de polarisatie van de gammafotonen verstoord.
Wat dat ‘iets’ is, is echter onduidelijk. (EE)