Verschillende ruimtetelescopen in een baan om de aarde die de lucht aftasten op krachtige kosmische explosies, hebben opgemerkt een van de helderste gammaflitsen ooit gedetecteerd. Het eerste bewijs suggereert dat de explosie van hoogenergetische straling plaatsvond toen een extreem massieve ster instortte - een proces dat resulteert in een immense stroom van gammastraling en röntgenstraling. Astronomen racen om de ontdekking op te volgen, waarbij een onderzoeker suggereert dat het de "best bestudeerde gammastraaluitbarsting in de geschiedenis" zal worden.
De eerste meldingen van de explosie, gecatalogiseerd als GRB 221009A, kwamen van het Neil Gehrels Swift-observatorium en de Fermi Gamma-ray Space Telescope, die beide het universum in de gaten houden op gamma- en röntgengolflengten. Hun systemen zagen op 9 oktober een heldere bron verschijnen in het sterrenbeeld Sagitta. De ontploffing werd ook opgepikt door de Solar Orbiter-missie van de European Space Agency en sindsdien hebben talloze andere observatoria - waaronder die die naar zichtbare golflengten kijken - de vervagende vuurbal van de gebeurtenis, die bekend staat als de "nagloed", nauwkeurig onderzocht.
Een van de meest opvallende aspecten van GRB 221009A is de nabijheid. De ontploffing lijkt te hebben plaatsgevonden in een melkwegstelsel op ongeveer twee miljard lichtjaar afstand, wat aanzienlijk dichterbij is dan een "gemiddelde" gammastraaluitbarsting die zo'n 10 miljard lichtjaar verwijderd kan zijn. Leicester University astronoom Kim pagina, die aan NASA's Swift-missie werkt, zegt dat een dergelijke nabijheid "een grote rol speelde" in waarom deze uitbarsting zo helder leek.
De heldere en nabije natuur van GRB 221009A zou wetenschappers genoeg moeten bieden om te studeren. "We hebben veel fotonen in het elektromagnetische spectrum, en hierdoor kunnen we de gegevens fijner opdelen", voegt Page toe. Onderzoekers hopen ook te onderzoeken hoe de chemische handtekening, of het spectrum, van de explosie evolueert - informatie die aanwijzingen kan geven over de samenstelling van het fenomeen.
Een 'unieke' meting
Terwijl de eerste analyses nog aan de gang zijn, staan astronomen al versteld van enkele van de vroege waarnemingen. Röntgenbeelden van het Swift-observatorium tonen prominente, gloeiende ringen rond de locatie van GRB 221009A. Deze kenmerken maken fysiek geen deel uit van de ontploffing, maar "lichtecho's" die worden veroorzaakt wanneer röntgenstraling die vanaf de gebeurtenis naar ons toestroomt, wordt verstrooid door microscopisch kleine korrels die in stofwolken in onze eigen melkweg zijn opgehangen.
GRB 221009A wordt de best bestudeerde gammastraaluitbarsting in de geschiedenis
Andrea Tiengo
"Dit is verreweg de beste set ringen die gezien is rond een gammaflits, deels dankzij de helderheid in röntgenstralen en de nabijheid van het galactische vlak", legt de astronoom van Leicester uit. Andrew Beardmore, die aan de Swift-missie werkt.
Beardmore zegt dat analyse van de ringen wetenschappers in staat zal stellen de aard van de interstellaire stofkorrels te onderzoeken en zelfs de locaties van de stofwolken van de Melkweg te onderzoeken waar ze zich bevinden. "Omdat [de ringen] zo helder zijn, zal de afstand tot de stoflagen die verantwoordelijk zijn voor [ze] waarschijnlijk met grote precisie bekend zijn. Dit maakt het een vrij unieke meting”, voegt hij eraan toe.
Waarom zijn gammaflitsen zo buitengewoon interessant?
Inderdaad, die meting is iets dat Andrea Tiengo van de Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia, in Italië, en collega's hebben er al aan gewerkt. "We hebben onze metingen vergeleken met de afstanden die zijn afgeleid van andere methoden en we bevestigen dat ze compatibel zijn", zegt hij. "Maar we detecteren meer wolken tot op grotere afstand en bepalen hun afstand met grotere nauwkeurigheid."
Het stof dat verantwoordelijk is voor de ringen heeft ook een bepaald soort röntgenlicht verstrooid vanaf de vroege stadia van de ontploffing. Deze zogenaamde "zachte" röntgenstralen – met energieën tussen 0.3 en 10 keV – worden gewoonlijk niet naar ons toe uitgezonden tijdens deze gebeurtenissen, maar ze kunnen worden bestudeerd voor details over de ster die de gammastraaluitbarsting heeft gevormd.
“Aangezien GRB 221009A de best bestudeerde gammastraaluitbarsting in de geschiedenis wordt, is dit een fundamenteel stuk informatie dat anders zou ontbreken en het zal ons zeker helpen om de fysica van de krachtigste explosies in het universum beter te begrijpen, ', zegt Tiengo.
