GRB 080913, een verre supernova gedetecteerd door Swift. Krediet: NASA / Swift / Stefan Immler
De eerste momenten van een enorme supernova-ster kunnen worden ingeluid door een explosie van röntgenstralen, waarneembaar door ruimtetelescopen zoals Swift, die astronomen dan zouden kunnen vertellen waar ze naar de volledige show in gammastraling en optische golflengten moeten zoeken. Deze bevindingen zijn afkomstig van de Universiteit van Leicester in het Verenigd Koninkrijk, waar een onderzoeksteam werd verrast door de overmaat aan thermische röntgenstralen die werden gedetecteerd samen met gammastraaluitbarstingen geassocieerd met supernova's.
"De meest massieve sterren kunnen tientallen tot honderd keer groter zijn dan de zon", zegt Dr. Rhaana Starling van de afdeling Fysica en Astronomie van de Universiteit van Leicester. “Wanneer een van deze reuzen geen waterstofgas meer heeft, stort het catastrofaal in en explodeert als een supernova, waarbij de buitenste lagen die het universum verrijken, worden weggeblazen.
'Maar dit is geen gewone supernova; bij de explosie worden nauw opgesloten materiaalstromen met bijna de lichtsnelheid uit de polen van de ster geperst. Deze zogenaamde relativistische stralen veroorzaken kortstondige flitsen van energetische gammastraling, gammastraaluitbarstingen genoemd, die worden opgevangen door meetinstrumenten in de ruimte, die op hun beurt astronomen waarschuwen. '
Krachtige gammastraaluitbarstingen - GRB's - uitgezonden door supernovae kunnen worden gedetecteerd door zowel op de grond gebaseerde observatoria als NASA's Swift-telescoop. Binnen enkele seconden na het detecteren van een burst (vandaar de naam) geeft Swift zijn locatie door aan grondstations, waardoor zowel op de grond als op de ruimte gebaseerde telescopen over de hele wereld de gelegenheid krijgen om de nagloei van de burst te observeren.
Maar het moment waarop de ster instort, wanneer de instortende kern met het oppervlak reageert, wordt niet waargenomen - het gebeurt te snel, te plotseling. Als deze 'schokuitbarstingen' de bron zijn van de overtollige thermische röntgenstralen (ook bekend als emissie van zwarte lichamen) die onlangs zijn geïdentificeerd in Swift-gegevens, zouden sommige van de meest energetische supernovae van het sterrenstelsel op een veel eerder moment kunnen worden vastgesteld en waargenomen. - letterlijk binnen de eerste seconden na hun geboorte.
"Dit fenomeen wordt alleen gezien tijdens de eerste duizend seconden van een evenement en het is een uitdaging om het te onderscheiden van röntgenstraling alleen van de gammastraaluitbarstingsstraal", zei Dr. Starling. "Daarom hebben astronomen dit niet routinematig eerder waargenomen, en slechts een kleine subset van de meer dan 700 bursts die we met Swift detecteren, laat het zien."
Lees meer: Het vinden van de mislukte supernovae
Er zullen meer waarnemingen nodig zijn om te bepalen of de thermische emissies echt afkomstig zijn van de eerste ineenstorting van sterren en niet van de GRB-stralen zelf. Zelfs als de röntgenfoto's zijn vastbesloten om uit de jets te komen, zal het waardevol inzicht geven in de structuur van GRB's ... "maar de sterke associatie met supernova's is verleidelijk", aldus Dr. Starling.
Lees hier meer over het persbericht van de University of Leicester en bekijk de paper van het team in de online uitgave van 28 november Maandelijkse aankondigingen van de Royal Astronomical Society hier (Volledige pdf op arXiv.org hier.)
Inzetbeeld: een artistieke weergave van het Swift-ruimtevaartuig met een gammastraaluitbarsting op de achtergrond. Krediet: Spectrum Astro. Lees hier meer over de instrumenten van de Swift-telescoop.
