Het Integral ruimtevaartuig van de European Space Agency heeft een van de helderste gammaflitsen ooit vastgelegd. Astronomen geloven ook dat de explosie een stuk van het magnetische veld van de centrale motor de ruimte in heeft getild. De GRB bereikte de aarde op 19 december 2004 en sindsdien heeft het Integral-team de gegevens zorgvuldig ontleed.
Integral, een in een baan rond gammastraal observatorium, registreerde de hele GRB-gebeurtenis van 2004 en verstrekte informatie over wat een van de belangrijkste gammastraaluitbarstingen (GRB's) van de afgelopen jaren kan blijken te zijn. Terwijl de gegevens werden verzameld, zagen astronomen dat de burst van 500 seconden tot buitengewone schittering steeg.
"Het staat in de top 1% van de slimste GRB's die we hebben gezien", zegt Diego Götz, CEA Saclay, Frankrijk, die het onderzoek leidde.
De helderheid van het evenement, bekend als GRB 041219A, heeft het team in staat gesteld de polarisatie van de gammastraling te onderzoeken. Polarisatie verwijst naar de voorkeursrichting waarin de stralingsgolf oscilleert. Polaroid-zonnebrillen werken bijvoorbeeld met zichtbaar licht door slechts één enkele polarisatierichting door te laten, waardoor het meeste licht niet in onze ogen kan komen.
Het team heeft aangetoond dat de gammastralen sterk gepolariseerd waren en enorm varieerden in niveau en oriëntatie.
Aangenomen wordt dat de explosie van een GRB wordt veroorzaakt door een straal snel bewegend gas dat uit de buurt van de centrale motor barst; waarschijnlijk een zwart gat ontstaan door het instorten van de massieve ster. De polarisatie is direct gerelateerd aan de structuur van het magnetische veld in de straal. Het is dus een van de beste manieren voor astronomen om te onderzoeken hoe de centrale motor de jet produceert. Götz zei dat dit op een aantal manieren kan gebeuren.
In het eerste scenario draagt de jet een deel van het magnetische veld van de centrale motor de ruimte in. Een tweede houdt in dat de straal het magnetische veld ver van de centrale motor genereert. Een derde betreft het extreme geval waarin de straal geen gas bevat, alleen magnetische energie, en een vierde scenario houdt in dat de straal door een bestaand stralingsveld beweegt.
In elk van de eerste drie scenario's wordt de polarisatie gegenereerd door zogenaamde synchrotronstraling. Het magnetische veld vangt deeltjes, ook wel elektronen genoemd, op en dwingt ze tot een spiraal, waarbij gepolariseerde straling vrijkomt. In het vierde scenario wordt de polarisatie verleend door interacties tussen de elektronen in de straal en fotonen in het bestaande stralingsveld.
Götz is van mening dat de Integral-resultaten de voorkeur geven aan een synchrotronmodel en, van die drie, is het meest waarschijnlijke scenario het eerste, waarin de jet het magnetische veld van de centrale motor de ruimte in tilt. 'Het is de enige eenvoudige manier om het te doen', zegt hij.
Wat Götz het liefst zou doen, is de polarisatie voor elke GRB meten, om te zien of hetzelfde mechanisme voor iedereen geldt. Helaas zijn veel GRB's te zwak om de huidige instrumentatie te laten slagen. Zelfs het ultramoderne IBIS-instrument op Integral kan de polarisatietoestand van gammastralen alleen opnemen als een hemelbron zo helder is als GRB 041219A.
'Dus voorlopig moeten we wachten op de volgende grote', zegt hij.
Bron: ESA
