Al bijna twintig jaar zijn astronomen ervan overtuigd dat zogeheten lange gammaflitsen uitsluitend het gevolg kunnen zijn van de ineenstorting van zeer zware sterren.
Nieuw onderzoek, onder leiding van Jillian Rastinejad van Northwestern University (VS) brengt deze theorie aan het wankelen (Nature).
Rastinejad en haar collega’s hebben het bewijs gevonden dat op z’n minst sommige lange gammaflitsen het gevolg kunnen zijn van botsingen tussen neutronensterren – het proces waarvan tot nu toe werd gedacht dat ze alleen korte gammaflitsen produceren.
Nadat het team in december 2021 een vijftig seconden durende gammaflits had ontdekt, begonnen de astronomen te zoeken naar de nagloed ervan – een extreem heldere, snel uitdovende uitbarsting van licht die vaak voorafgaat aan een supernova.
Maar in plaats daarvan ontdekten ze iets wat veel meer weghad van een kilonova, een zeldzame gebeurtenis die alleen optreedt na de fusie van een neutronenster met een ander compact object (een andere neutronenster of een zwart gat).
Gammaflitsen zijn de helderste en meest energierijke explosies sinds de oerknal. Ze worden ingedeeld in twee klassen.
Gammaflitsen die minder dan twee seconden duren, worden korte gammaflitsen genoemd.
Duurt een gammaflits meer dan twee seconden, dan wordt hij als een lange gammaflits beschouwd.
Tot nu toe gingen astronomen ervan uit dat deze twee verschijnselen niet dezelfde oorzaak hebben.
In december 2021 registreerden twee ruimtetelescopen – de Amerikaanse Swift en de Europese Fermi – een heldere gammaflits die de aanduiding GRB211211A kreeg.
Met een duur van iets meer dan vijftig seconden leek GRB211211A aanvankelijk heel normaal.
Maar omdat de gammaflits zich op een afstand van ‘slechts’ 1,1 miljard lichtjaar afspeelde – naar astronomische maatstaven relatief dichtbij – besloten de onderzoekers deze onder de loep te nemen met een groot aantal telescopen die zo’n beetje het hele elektromagnetische spectrum bestreken.
Om de gebeurtenis op nabij-infrarode golflengten in beeld te brengen, maakten de astronomen snel opnamen met de Gemini-telescoop op Hawaï en de MMT-telescoop in Arizona.
Bij bestudering van de beelden zagen ze een ongelooflijk zwak object dat snel zwakker werd.
Omdat supernova’s veel helderder zijn en niet zo snel uitdoven, realiseerden de onderzoekers zich dat ze iets hadden gevonden wat in dit geval voor onmogelijk werd gehouden: een zogeheten kilonova. Dat laatste is een explosief verschijnsel dat wordt toegeschreven aan een botsing tussen neutronensterren.
Neutronensterren zijn echter compact en relatief licht. Daarom dachten astronomen dat ze niet genoeg materie bevatten om een lange gammaflits te kunnen aandrijven.
Daarvoor zou je sterren nodig hebben die tientallen tot honderden keren zoveel massa hebben als onze zon.
Niet alleen de gammaflits, ook het sterrenstelsel waarin deze zich afspeelde was merkwaardig.
Dit stelsel, met de aanduiding SDSS J140910.47+275320.8, is jong en druk bezig met de vorming van nieuwe sterren – precies het tegenovergestelde van het enig andere bekende gaststelsel van een fusie tussen neutronensterren in het ‘lokale heelal’: NGC4993.
Het heeft meer weg van de gaststelsels van de korte gammaflitsen die dieper in het heelal zijn waargenomen.
Kortom: de scheidslijn tussen beide soorten gammaflitsen is minder scherp dan gedacht. (EE)
(Image Credit: Aaron M. Geller/Northwestern/CIERA and IT Research Computing Services)
