Astronomen hebben mogelijk de ‘supersone knal’ waargenomen van een krachtige explosie die bekendstaat als een kilonova.
Deze gebeurtenis is waargenomen bij GW170817: een samensmelting van twee neutronensterren, en het eerste object waarvan zowel zwaartekrachtgolven als elektromagnetische straling (‘licht’) is waargenomen (The Astrophysical Journal Letters).
Een kilonova ontstaat wanneer twee om elkaar draaiende neutronensterren naar elkaar toe spiralen en uiteindelijk met elkaar fuseren.
Op 17 augustus 2017 registreerden de dectoren LIGO en Virgo zwaartekrachtgolven van zo’n fusie.
En tegelijkertijd pikten twee satellieten een uitbarsting van gammastraling op.
Sindsdien hebben astronomen tal van telescopen, op aarde en in de ruimte, gebruikt om de nasleep van GW170817 over het hele elektromagnetische spectrum te bestuderen.
De enige satelliet die meer dan vier jaar na de oorspronkelijke botsing nog straling van deze gebeurtenis kan waarnemen is de röntgensatelliet Chandra.
Onmiddellijk na de LIGO-detectie registreerde Chandra geen röntgenstraling van de bron, maar op 26 augustus kwam daar verandering in.
Dat de ‘nul-detectie’ zo snel door een positieve detectie werd gevolgd, bewijst volgens astronomen dat er bij de fusie een smalle bundel of ‘jet’ van energierijke deeltjes is uitgestoten.
Astronomen denken dat deze bundel niet recht naar de aarde wijst, zodat Chandra direct na de detectie van de zwaartekrachtgolven geen röntgenstraling opmerkte.
Maar mettertijd werd de jet breder doordat deze tegen materiaal in de omgeving van de fuserende neutronensterren botste.
Hierdoor kwam er alsnog röntgenstraling van de rand van bundel onze kant op.
Sinds 2018 is de door de jet veroorzaakte röntgenstraling steeds zwakker geworden, maar in 2020 kwam daar vrij abrupt een einde aan.
Astronomen vermoeden nu dat er op de plek van de neutronensterfusie nog een tweede bron van röntgenstraling aanwezig is.
Mogelijk gaat het daarbij om straling die afkomstig is van een schokgolf die door het uitdijende puin van de fusie is veroorzaakt, vergelijkbaar met de supersone knal van een vliegtuig dat door de geluidsbarrière is gegaan.
Bij zo’n schok wordt het materiaal dermate heet, dat het röntgenstraling uitzendt.
Een alternatieve verklaring is dat de röntgenstraling afkomstig is van materiaal dat naar het zwarte gat dat zich bij de fusie van de neutronensterren heeft gevormd toe valt.
Om onderscheid te kunnen maken tussen beide verklaringen, zullen astronomen GW170817 blijven volgen.
In het eerste scenario zou het object naar verwachting de komende maanden of jaren een bron van radiostraling moeten worden.
In het andere geval zou de röntgenstraling constant moeten blijven of snel moeten afnemen, en ontstaat er geen radio-emissie. (EE)
(Image Credit: NASA/CXC/M. Weiss)
