De ontploffing kan theorieën over deze uitbarstingen van hoogenergetisch licht in twijfel trekken
Een nagloed van röntgenstralen (afgebeeld) na een schitterende uitbarsting van gammastraling werd ongeveer een uur nadat de uitbarsting was gedetecteerd door de Swift-ruimtetelescoop waargenomen. De ringen zijn afkomstig van röntgenstralen die stof in de Melkweg verstrooien.
De helderste gammastraaluitbarsting die ooit is geregistreerd, verlichtte onlangs een verre melkweg – en astronomen hebben het de BOOT genoemd, voor Brightest of All Time.
“We gebruiken de boot-emoji veel als we erover praten” op de berichten-app Slack, zegt astronoom Jillian Rastinejad van de Northwestern University in Evanston, Illinois.
Gammastraaluitbarstingen zijn energetische explosies die afgaan wanneer een massieve ster sterft en een zwart gat of neutronenster achterlaat (SN: 20-11-19; SN: 8/2/21). De ineenstorting veroorzaakt stralen van gammastraling die wegschieten van de polen van de voormalige ster. Als die jets toevallig precies op de aarde zijn gericht, kunnen astronomen ze zien als een gammaflits.
Deze nieuwe burstofficieel GRB 221009A genoemd, werd waarschijnlijk veroorzaakt door een supernova die geboorte gaf aan een zwart gat in een melkwegstelsel op ongeveer 2 miljard lichtjaar van de aarde, kondigden onderzoekers op 13 oktober aan. Astronomen denken dat het evenveel energie heeft vrijgemaakt als ongeveer drie zonnen die al hun massa naar pure energie.
NASA’s Neil Gehrels Swift Observatory, een gammastralingstelescoop in de ruimte, detecteerde automatisch de ontploffing op 9 oktober rond 10:15 uur EDT en alarmeerde astronomen onmiddellijk dat er iets vreemds aan de hand was.
“Toen het afging, zag het er voor ons een beetje raar uit”, zegt Penn State-astrofysicus Jamie Kennea, hoofd van de wetenschappelijke operaties voor Swift. De positie van de ontploffing aan de hemel leek in lijn te zijn met het vlak van de Melkweg. Dus aanvankelijk dachten Kennea en collega’s dat het zich in ons eigen melkwegstelsel bevond en dat het zo onwaarschijnlijk was dat het zoiets dramatisch energetisch zou zijn als een gammastraaluitbarsting. Als zo’n uitbarsting in de Melkweg zou afgaan, zou het met het blote oog zichtbaar zijn, wat niet het geval was.
Maar al snel ontdekte Kennea dat NASA’s Fermi Gamma-ray Space Telescope ook de flits had gezien – en het was een van de helderste dingen die de telescoop ooit had gezien. Een frisse blik op de Swift-gegevens overtuigde Kennea en collega’s ervan dat de flits de helderste gammaflits was die we in de 50 jaar van waarneming van deze zeldzame explosies hebben gezien.
“Het is vrij uitzonderlijk”, zegt Kennea. “Het steekt met kop en schouders boven de rest uit.”
Na bevestiging van de BOAT bonafides van de burst – een term bedacht door de adviseur van Rastinejad, de noordwestelijke astronoom Wen-fai Fong – haastten andere astronomen zich om een kijkje te nemen. Binnen enkele dagen konden wetenschappers over de hele wereld een glimp opvangen van de ontploffing met telescopen in de ruimte en op de grond, in bijna elk type licht. Zelfs sommige radiotelescopen die doorgaans als bliksemdetectoren worden gebruikt, zagen een plotselinge stoornis geassocieerd met GRB 221009Awat suggereert dat de uitbarsting elektronen van atomen in de atmosfeer van de aarde heeft gestript.
In de uren en dagen na de eerste explosie nam de uitbarsting af en maakte plaats voor een nog relatief heldere nagloed. Uiteindelijk verwachten astronomen dat het nog meer zal vervagen, vervangen door gloeiende rimpelingen van materiaal in het supernova-overblijfsel.
De extreme helderheid was waarschijnlijk op zijn minst gedeeltelijk te wijten aan de relatieve nabijheid van GRB 221009A, zegt Kennea. Een paar miljard lichtjaar lijkt misschien ver, maar de gemiddelde gammastraaluitbarsting is meer als 10 miljard lichtjaar verwijderd. Het was waarschijnlijk ook gewoon intrinsiek helder, hoewel er geen tijd was om erachter te komen waarom.
Het bestuderen van de explosie terwijl deze verandert, “zal waarschijnlijk enkele van onze veronderstellingen over de werking van gammastraaluitbarstingen op de proef stellen”, zegt Kennea. “Ik denk dat mensen die theoretici van gammastraling zijn, overspoeld zullen worden met zoveel gegevens dat dit theorieën gaat veranderen waarvan ze dachten dat ze behoorlijk solide waren.”
GRB 221009A zal vanaf eind november vanuit het perspectief van de aarde achter de zon bewegen en deze tijdelijk aan het zicht onttrekken. Maar omdat zijn gloed nu nog zo helder is, hopen astronomen dat ze het nog kunnen zien als het in februari weer zichtbaar wordt.
“Ik ben zo opgewonden over een paar maanden als we alle mooie gegevens hebben”, zegt Rastinejad.
