Een team van astrofysici van Northwestern University (VS) heeft een nieuw model gepresenteerd voor een bijzondere klasse van kosmische explosies: de FBOTs – een afkorting die staat voor Fast Blue Optical Transients.
Volgens de wetenschappers zou de oorsprong van deze extreem heldere en hete objecten kunnen liggen bij de afkoelende cocons rond de ‘jets’ van stervende sterren.
Als een zware ster ineenstort, kan hij twee bundels van materie uitstoten die bijna de snelheid van het licht bereiken.
Deze energierijke bundels komen in botsing met de instortende lagen van de stervende ster waardoor zich een cocon om de jet vormt.
Het nieuwe model laat zien dat naarmate de jet de cocon verder naar buiten duwt, weg van de kern van de instortende ster, deze afkoelt.
De hitte die daarbij vrijkomt, vertoont op optische golflengten een opvallend blauwe gloed (vandaar de ‘B’ in FBOTs).
FBOTs zijn supernova-achtige explosies die aanvankelijk op zichtbare golflengten werden waargenomen.
De eerste werd in 2018 opgemerkt en voorlopig is de teller blijven steken bij vijf. Dat er zo weinig FBOTs worden opgemerkt, komt doordat ze zo kort duren: ze bereiken binnen enkele dagen hun piekhelderheid en doven dan snel uit – veel sneller dan ‘gewone’ supernova’s.
Na de ontdekking van de eerste FBOT vroegen astrofysici zich af of de mysterieuze explosies wellicht verband hielden met een andere klasse van explosieve verschijnselen: de gammaflitsen.
Gammaflitsen zijn de hevigste en helderste explosies die we kennen, en ook zij worden in verband gebracht met stervende sterren.
Beide zijn van korte duur en stoten jets van energierijke deeltjes uit. Maar opvallend genoeg bevatten de sterren die een gammaflits produceren geen waterstof, terwijl FBOTs juist waterstofrijk zijn.
Het nieuwe model biedt een verklaring voor dit verschil. De meeste waterstof in een waterstofrijke ster bevindt zich in diens buitenste schil, een laag die dermate dik is dat de jet er niet doorheen komt.
De jet zal de ster dus nooit echt kunnen verlaten, en dat is de reden waarom er geen gammaflits optreedt. De verpieterende jet draagt echter al zijn energie over aan de cocon, de enige component die wél aan de ster kan ontsnappen.
De cocon, die waterstof bevat, zou dan de bron van het karakteristieke FBOT-licht zijn. FBOTs zenden niet alleen helder zichtbaar licht uit, maar ook radio- en röntgenstraling.
Ook dat kan het model verklaren. Wanneer de cocon in aanraking komt met het dicht gas rond de ster, warmt dit gas op en zendt het radiostraling uit. En wanneer de cocon maar ver genoeg is uitgedijd, kan ook de röntgenstraling ontsnappen die wordt uitgezonden door de ziedend hete materie rond het zwarte gat dat uit de ineenstortende ster is ontstaan. (EE)
(Image Credit: Ore Gottlieb/Northwestern University)
