GAMMAFLITS BEVESTIGT CATASTROFALE STER-INEENSTORTINg - (George Beekman) 21 juni 2003 NRC FOTO NASA

Een internationale groep astronomen, onder wie van het Astronomisch Instituut Anton Pannekoek in Amsterdam, heeft het meest directe bewijs gevonden dat op een groot deel van de gammaflitsen uit het heelal samenhangen met de ineenstorting van zeer zware sterren (Nature, 19 juni). Gammaflitsen zijn, op de oerknal na, de zwaarste explosies in het heelal. Ze vinden plaats in sterrenstelsels op miljarden lichtjaren afstand en worden gedetecteerd met behulp van satellieten. Bij de flitsen die langer dan enkele seconden duren ruim de helft kan daarna met telescopen op aarde ook het nagloeiende licht van de explosie worden waargenomen. Al enkele jaren wordt vermoed dat deze flitsen ontstaan tijdens de ineenstorting van zware sterren, zogeheten supernova's, maar vanwege de enorme afstanden bleef dat verband speculatief.

De gammaflits van 29 maart zou nu aan deze onzekerheid een einde hebben gemaakt. De flits werd gedetecteerd door HETE-II, een Amerikaanse satelliet die sinds oktober 2000 om de aarde draait. Hij heeft een gammatelescoop en twee röntgentelescopen aan boord, waarmee de positie van gammaflitsen tot op 10 boogminuten en soms zelfs 10 boogseconden nauwkeurig kan worden bepaald. Dit gebeurt bovendien heel snel, zodat sterrenwachten op aarde de naweeën van de explosie in andere golflengtegebieden kunnen bestuderen: in dit geval al na anderhalf uur. Deze waarnemingen laten zien dat de flits van 29 maart uit een sterrenstelsel op een afstand van 2,5 miljard lichtjaar kwam en de op één na meest nabije gammaflits was. Dat was geluk, want zo'n nabije flits wordt gemiddeld slechts eens in de tien jaar verwacht.



Door deze nabijheid kon nu voor het eerst heel gedetailleerd het spectrum van de nagloeiende vuurbal worden bestudeerd. Een week na de gammaflits begonnen in dit spectrum lijnen te verschijnen die karakteristiek waren voor die van een supernova: een ster die zijn buitenste lagen de ruimte in slingert. Dit spectrum bleek bovendien vrijwel precies overeen te komen met dat van de enige supernova die, in april 1998, onder voorbehoud met een gammaflits in verband was gebracht. Uit het spectrum van de supernova van 29 maart konden de astronomen afleiden dat de ster zijn buitenste lagen met een snelheid van 36.000 kilometer per seconde had weggeslingerd: veel sneller dan bij alle andere supernova's. Ook de energie van deze super-explosie, een hypernova, was dus vele malen groter dan die van een gewone supernova.



In een begeleidend commentaar in Nature merkt de Amerikaanse astrononoom Peter Mészáros op dat deze gammaflits bewijst dat sommige en misschien wel alle lang-durende gammaflitsen samenhangen met zogeheten collapsars. Bij een gewone supernova leidt de ineenstorting van het centrale deel van een zware ster tot de vorming van een neutronenster: een object met een diameter van 10 tot 20 kilometer en een massa van 1 tot 2 maal die van de zon. Later neerstortende materie uit de buitenlagen van de ster stuitert hierop terug, waardoor de rest van de ster uiteenspat. Tijdens deze explosie wordt geen gammastraling uitgezonden. Bij een collapsar zou de neutronenster echter zo zwaar zijn dat hij onder zijn eigen gewicht verder instort tot een zwart gat. Maar ook tijdens deze catastrofale ineenstorting zou een deel van de ster op een nog onbekende wijze de ruimte in worden geslingerd en wel met zo'n snelheid dat hierbij ook gammastraling wordt geproduceerd.



Foto-onderschrift:

De HETE II-satelliet tijdens een test op Goddart Space Center voor de lancering. De satelliet is uitgeklapt net als nu in de ruimte. FOTO NASA