Astronomen zijn in de war.
Alsof gammastraaluitbarstingen (GRB's) niet mysterieus genoeg waren, is er nog iets anders om toe te voegen aan de verwarring. Precies rond de tijd dat er veel GRB's zouden moeten zijn, tijdens het "stervormende tijdperk" (toen de sterren net begonnen te evolueren na de Big Bang), blijkt er geen te zijn. Nul. Er zijn geen oeroude flitsen van massale sterdood te vinden. Bovendien lijkt er ook geen nagloeiing te zijn van eerdere gammastraaluitbarstingen.
Dus wat is er aan de hand? Waren er vóór 12,8 miljard jaar geleden geen GRB-evenementen? Mogelijk ... hoewel er misschien een ander antwoord is. Ze zijn daarbuiten maar wij kan ze gewoon niet zien.
Gammaflitsen zijn de grootste en helderste explosies in ons universum sinds de oerknal. Wanneer een GRB tot ontploffing komt, kan hij gemakkelijk zijn gaststelsel met miljarden sterren overtreffen. Deze energetische gebeurtenissen zijn waargenomen sinds de jaren zestig en tot voor kort hebben astronomen een verklaring gevonden voor wat GRB's zijn. Een GRB treedt op wanneer een jongen metaalarm de massieve ster heeft al zijn brandstof opgebruikt en stort als een supernova in onder zijn eigen zwaartekrachtveld. De snel ronddraaiende ster treft vervolgens intense stralingsbundels van zijn polen in de vorm van gammastralen. Als een van deze stralen naar de aarde wordt gericht, zien we een onevenredig heldere explosie (omdat een enorme hoeveelheid energie door de polen wordt geleid). Totdat het 'collapsar-model' was bedacht, wisten astronomen deze energetische gebeurtenissen niet te verklaren.
Het collapsar-model lijkt GRB's te verklaren die twee seconden of langer duren. Er is echter nog een andere klasse van GRB, met veel kortere tijdschalen, die niet past in het collapsar-model. GRB's van korte duur kunnen het resultaat zijn van gewelddadige interacties tussen zwarte gaten en neutronensterren.
Betekent dit dat GRB's minder mysterieus worden? Eigenlijk is de GRB-theorie net iets ingewikkelder geworden. Het lijkt erop dat er vóór 12,8 miljard jaar geleden geen GRB's zijn opgetreden. Vorige maand werd de verste (en dus oudste) GRB op 12,8 miljard lichtjaar afstand gedetecteerd, maar dat is op zichzelf vreemd.
In de tijd dat de eerste sterren zich begonnen te vormen (ongeveer 13,4 miljard jaar geleden), waren ze per definitie "metaalarme" sterren (zwaardere elementen, zoals metalen, waren pas mogelijk na meerdere generaties van stellaire evolutie), dus dit zou moeten een periode zijn waarin GRB's regelmatig de nachtelijke hemel verlichtten. Volgens waarnemingen van de verste sterrenstelsels met de jongste sterren lijken GRB-gebeurtenissen echter niet te bestaan.
Een verklaring die naar voren wordt gebracht, is het effect van rode verschuiving. Naarmate het heelal groter wordt, strekt de ruimtetijd zich uit. Terwijl licht vanuit de verste uithoeken van het heelal reist, is het licht zelf van GRB's misschien zo uitgerekt (rood verschoven) dat de elektromagnetische emissies eenvoudig niet kunnen worden gedetecteerd door onze instrumentatie. Deze enorme explosies kunnen plaatsvinden, maar aangezien het uitgezonden licht zo rood is verschoven, lijkt de emissie tegen de tijd dat het licht ons bereikt misschien niet op een GRB. Zelfs de nagloeiing van een van deze enorme explosies zou in dit geval onherkenbaar zijn, het waargenomen licht zou helemaal naar het infrarood worden verschoven.
Zullen er dan GRB's verder worden ontdekt dan 12,8 miljard lichtjaar? Ik denk dat we zullen moeten wachten tot we een aantal verbeterde infrarood-observatoria hebben gebouwd of moeten herkennen hoe een verre, oude GRB eruit ziet ...
Bron: NASA
