Een ultramagnetisch stellair lijk stuurde een lichtstraal door de ruimte
Voor het eerst hebben astronomen definitief een flakkerende magnetar in een ander sterrenstelsel opgemerkt.
Men dacht dat deze ultramagnetische stellaire lijken verantwoordelijk waren voor enkele van de meest energetische explosies in het nabije universum. Maar totdat deze uitbarsting, niemand kon het bewijzen, meldden astronomen 13 januari op de virtuele bijeenkomst van de American Astronomical Society en in kranten in Natuur en Natuur Astronomie.
Astronomen hebben uitwaaierende magnetars in de Melkweg gezien, maar die zijn zo helder dat het onmogelijk is ze goed te bekijken. Mogelijk zijn er ook al eerder glimp opgevangen van opvlammende magnetars in andere sterrenstelsels. Maar “de anderen waren allemaal een beetje indirect, en niet zo rotsvast”, zegt astrofysicus Victoria Kaspi van het McGill Space Institute in Montreal, die niet betrokken was bij de nieuwe ontdekking. ‘Hier heb je iets dat zo onweerlegbaar is, het is alsof, oké, dit is het. Er is geen twijfel meer. “
Het eerste teken van de magnetar arriveerde op 15 april als een explosie van röntgen- en gammastralen. Vijf telescopen in de ruimte, waaronder de Fermi Gamma-ray Space Telescope en de Mars Odyssey-orbiter, namen de explosie waar en gaven wetenschappers genoeg informatie om te volgen langs zijn bron: het sterrenstelsel NGC 253, of het Sculptor-stelsel, 11,4 miljoen lichtjaar verwijderd.
Aanvankelijk dachten astronomen dat de explosie een soort cataclysmische explosie was, een korte gammastraaluitbarsting, of GRB, die meestal wordt veroorzaakt door botsende neutronensterren of andere destructieve kosmische gebeurtenissen.
Maar het signaal zag er raar uit voor een korte GRB: het steeg snel naar de piekhelderheid, binnen twee milliseconden, stopte nog eens 50 milliseconden en leek ongeveer 140 milliseconden voorbij te zijn. Toen het signaal vervaagde, ontdekten sommige telescopen fluctuaties in het licht die sneller dan een milliseconde veranderden.
Typische korte GRB’s die het gevolg zijn van een botsing met neutronensterren veranderen niet zo, zei astrofysicus Oliver Roberts van de Universities Space Research Association in Huntsville, Ala. komt in en uit het zicht terwijl de magnetar draait.
Verrassend genoeg ving de Fermi-telescoop gammastraling op met energieën hoger dan een giga-elektronvolt die vier minuten na de eerste explosie arriveerde. De bekende bronnen van korte GRB’s kunnen dat niet doen.
“We hebben een gemaskerde magnetar ontdekt in een nabijgelegen melkwegstelsel, en we hebben het ontmaskerd”, zei astrofysicus Kevin Hurley van de University of California, Berkeley op 13 januari.
De onderzoekers denken dat de uitbarsting werd veroorzaakt door een enorme sterbeving, duizend triljoen triljoen of 1027, maal zo groot als de aardbeving met een kracht van 9,5 op de schaal van Richter die in 1960 in Chili werd opgetekend in 1960. “Ik kom uit Californië, en hier zouden we dat zeker de Grote noemen”, zegt Hurley. De aardbeving bracht de magnetar ertoe een klodder plasma vrij te geven dat wegsnelde met bijna de snelheid van het licht, waarbij gammastralen en röntgenstralen werden uitgezonden.
De ontdekking suggereert dat in ieder geval sommige signalen die op korte GRB’s lijken, in feite afkomstig zijn van magnetaire uitbarstingen, zoals astronomen al lang vermoedden (SN: 11/3/10). Het betekent ook dat drie eerdere gebeurtenissen die astronomen als mogelijke magnetar fakkels hadden gemarkeerd, waarschijnlijk in feite afkomstig waren van de gemagnetiseerde stellaire lijken, waardoor astronomen een populatie van magnetar fakkels hebben die met elkaar kunnen worden vergeleken.
De bevinding zou opwindende gevolgen kunnen hebben voor snelle radioflitsen, een ander mysterieus kosmisch signaal waar astronomen al meer dan een decennium achter hun hoofd krabben. Verschillende bewijslijnen verbinden snelle radioflitsen met magnetars, waaronder een ander signaal afkomstig van de Melkweg dat toevallig ook in april 2020 arriveerde (SN: 6/4/20).
“Dat [discovery] leunde extra geloofwaardigheid aan snelle radio-bursts zijn [from] magnetars ”, zegt Kaspi, hoewel er nog steeds problemen zijn met die theorie.
Kaspi heeft de schijnbare frequentie van magnetaire uitbarstingen in andere sterrenstelsels vergeleken met de frequentie van snelle radioflitsen en ontdekte dat de snelheden vergelijkbaar zijn. “Dat betoogt dat eigenlijk de meeste of alle snelle radio-uitbarstingen magnetars kunnen zijn…. Ik denk nog niet dat het de totaaloplossing is ”, maar het is een goede stap, zegt ze.