Een object genaamd GRB 150101B, voor het eerst gedetecteerd als een gammastraaluitbarsting door NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope in januari 2015, kan wijzen op een fusie van twee neutronensterren. Deze afbeelding toont gegevens van NASA's Chandra X-ray Observatory (paars in de inzetbakjes) in context met een optische afbeelding van GRB 150101B van de Hubble-ruimtetelescoop.
(Afbeelding: © X-ray: NASA / CXC / GSFC / UMC / E.Troja et al .; Optisch en infrarood: NASA / STScI)
Cataclysmische fusies van de superdense stervormige lijken die bekend staan als neutronensterren kunnen in de hele kosmos voorkomen, suggereert een nieuwe studie.
Afgelopen oktober deed een internationaal team van onderzoekers een verbazingwekkende aankondiging: ze hadden zowel licht- als zwaartekrachtgolven gedetecteerd die werden gegenereerd door de crash van twee neutronensterren, een gebeurtenis genaamd GW170817 (omdat deze was waargenomen op 17 augustus 2017).
De ontdekking opende het tijdperk van de "multimessenger-astronomie" - het gebruik van elektromagnetische straling gecombineerd met zwaartekrachtsgolven (de rimpelingen in de ruimtetijd die Albert Einstein een eeuw geleden voor het eerst voorspelde) om kosmische objecten en fenomenen te onderzoeken. [Gravitational Waves from Neutron Stars: The Discovery Explained]
GW170817 was de eerste gedocumenteerde fusie van neutronensterren. Maar het schijnt nu wat gezelschap te hebben.
In januari 2015 ontdekte NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope een krachtige uitbarsting van hoogenergetische gammastraling in een melkwegstelsel dat 1,7 miljard lichtjaar van de aarde verwijderd was. Kort daarna observeerden een aantal andere instrumenten deze bron, bekend als GRB 150101B. ('GRB' is een afkorting van 'gammastraaluitbarsting'.) Onder deze vervolgkijkers waren NASA's Hubble-ruimtetelescoop, de Chandra X-ray Observatory en Neil Gehrels Swift Observatory, evenals de Discovery Channel Telescope bij Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona.
De gecombineerde waarnemingen toonden belangrijke overeenkomsten tussen GW170817 en GRB 150101B. Beide gebeurtenissen veroorzaakten bijvoorbeeld ongewoon kortstondige en zwakke gammastraaluitbarstingen, helderblauw zichtbaar licht dat enkele dagen aanhield en langdurigere röntgenemissies, aldus leden van het onderzoeksteam. En beide bronnen bevinden zich in elliptische sterrenstelsels met sterren die een paar miljard jaar oud zijn, zonder duidelijke stervormingsgebieden.
Het team denkt dus dat GRB 150101B waarschijnlijk ook is gegenereerd door een fusie van neutronensterren. (Neutronensterren ontstaan wanneer reuzensterren sterven bij supernova-explosies. De overblijfselen van de grootste sterren vallen in zwarte gaten uiteen; sterren die iets kleiner begonnen eindigen als neutronensterren, die meer dan de massa van de zon in een bol stoppen, slechts 12 mijl of 20 kilometer over.)
"We hebben een geval van kosmische lookalikes", zegt co-auteur Geoffrey Ryan van de Universiteit van Maryland in College Park (UCMP), in een verklaring. 'Ze zien er hetzelfde uit, doen hetzelfde en komen uit vergelijkbare buurten, dus de eenvoudigste verklaring is dat ze uit dezelfde familie van objecten komen.'
En van één gedetecteerd object naar twee gaan is een groot probleem, zei hoofdauteur Eleonora Troja van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland en UCMP.
"Onze ontdekking vertelt ons dat gebeurtenissen zoals GW170817 en GRB 150101B een geheel nieuwe klasse van uitbarstende objecten kunnen vertegenwoordigen die aan en uit gaan in röntgenstralen en mogelijk relatief vaak voorkomen", zei Troja in dezelfde verklaring.
Het team heeft geen gravitatiegolven van GRB 150101B waargenomen. Het Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) werkte niet in januari 2015 en hoewel het dat wel was geweest, had het waarschijnlijk geen golven van zo'n verre bron kunnen oppikken, zeiden de leden van het onderzoeksteam. (GW170817, die werd waargenomen door zowel Advanced LIGO als zijn Europese tegenhanger Maagd, vond plaats op slechts 130 miljoen lichtjaar van de aarde.)
Zonder gravitatiegolfmetingen kunnen onderzoekers niet met zekerheid zeggen hoe groot de twee GRB 150101B-objecten waren. Het is dus mogelijk dat de fusie een neutronenster en een zwart gat omvatte, zeiden de leden van het onderzoeksteam.
"We hebben meer gevallen zoals GW170817 nodig die gravitatiegolven en elektromagnetische gegevens combineren om een voorbeeld te vinden tussen een neutronenster en een zwart gat. Een dergelijke detectie zou de eerste in zijn soort zijn", co-auteur Hendrik Van Eerten van de Universiteit van Bath in het Verenigd Koninkrijk, zei in dezelfde verklaring. "Onze resultaten zijn bemoedigend voor het vinden van meer fusies en het maken van een dergelijke detectie."
De nieuwe studie werd vandaag (16 oktober) online gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications. U kunt een voordruk ervan gratis lezen op arXiv.org.
Het boek van Mike Wall over de zoektocht naar buitenaards leven, "Out There", zal op 13 november worden gepubliceerd door Grand Central Publishing. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons @Spacedotcom of Facebook. Oorspronkelijk gepubliceerd op Space.com.
