De H.E.S.S-sterrenwacht in Namibië is erin geslaagd zeer energierijke gammastraling te detecteren van de ‘jets’ van het intrigerende object SS 433. Op die manier hebben astronomen de exacte locatie binnen de jets van een van de meest efficiënte deeltjesversnellers in onze Melkweg weten op te sporen (Science). SS 433 bestaat uit een zwart gat dat materiaal aantrekt van een ster die dicht om hem heen draait. Zowel het zwarte gat als de ster heeft ongeveer tien keer zoveel massa als onze zon, en ze wentelen met een periode van dertien dagen om elkaar. Met zijn sterke zwaartekrachtveld onttrekt het zwarte gat materiaal van het oppervlak van de ster, dat zich rond het zwarte gat ophoopt als een schijf van gas. Wanneer materie vanuit de schijf naar het zwarte gat toe valt, worden twee bundels van geladen deeltjes gelanceerd. Deze jets staan haaks op het vlak van de schijf, en de daarin aanwezige deeltjes bereiken snelheden van een kwart van de lichtsnelheid. Vanwege deze eigenschappen wordt SS 433 ook wel een microquasar genoemd – een miniatuurversie van de quasars in de kernen van actieve sterrenstelsels. Tot voor kort was er nog nooit gammastraling gedetecteerd van een microquasar. Daar kwam in 2018 verandering in, toen het High Altitude Water Cherenkov Gamma-ray Observatory (HAWC) er voor het eerst in slaagde om zeer energierijke gammastraling uit de jets van SS 433 te detecteren. Dit betekent dat ergens in de jets deeltjes tot extreme energieën worden versneld. Naar aanleiding van de HAWC-detectie is de H.E.S.S.-sterrenwacht een waarnemingscampagne van het SS 433-systeem gestart. Dit heeft geresulteerd in ongeveer tweehonderd uur aan gegevens, en een duidelijke detectie van gammastraling van de jets van SS 433. De jets zijn tot op een afstand van minder dan één lichtjaar aan weerszijden van de centrale dubbelster waarneembaar, om vervolgens zo zwak te worden dat ze niet meer te zien zijn. Maar op ongeveer 75 lichtjaar afstand van hun ‘lanceerbasis’ komen ze abrupt weer tevoorschijn als heldere röntgenbronnen – net als bij eerdere röntgenwaarnemingen. Wat de astronomen echter verraste, was een verschuiving in de positie van de gammastraling bij verschillende energieën. De meest energierijke gammastraling wordt alleen waargenomen op het punt waar de jets abrupt weer verschijnen. De gebieden die gammastraling met lagere energieën uitzenden, verschijnen juist verderop in elke jet. Op zoek naar een verklaring hebben de onderzoekers een computersimulatie gedaan, en zo voor het eerst een schatting kunnen maken van de snelheid aan het uiteinde van de jet. Het verschil tussen deze snelheid en de snelheid waarmee de jets worden gelanceerd, suggereert dat de deeltjes verder naar buiten worden versneld door een sterke schokgolf. Hoe deze ontstaat is echter nog onduidelijk. (EE) (Image Credit: Science Communication Lab for MPIK/H.E.S.S.)
