Rond het sterrenbeeld Grote Beer staat een boog van gas dat ultravioletstraling produceert. De boog is vanaf de aarde gezien ongeveer drie vuistlengtes lang. Wanneer je de boog zou doortrekken, zou deze de Grote Beer helemaal omcirkelen.
Deze unieke ontdekking werd verricht door astronoom Andrea Bracco van het Ruđer Bošković Instituut in Zagreb, Kroatië, astronoom Marta Alves van de Radboud Universiteit Nijmegen en natuurkundige Robert Benjamin van de Universiteit van Wisconsin-Whitewater in de Verenigde Staten.
Naderende schokgolf
De boog is een fractie van een graad dik en bestaat uit samengeperst, energierijk interstellair gas. De bron van deze energie en de boogvorm wijzen op een naderende schokgolf van een ontplofte ster, een supernova. Het team schat dat deze explosie meer dan 100.000 jaar geleden plaatsvond op een afstand van ongeveer 600 lichtjaar.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
De uv-boog is zo’n 30 graden lang. Als volledige cirkel zou die bijna 2700 vierkante graden aan de noordelijke hemel beslaan. Dat is ruim twee keer zo groot als het oppervlak van het grootste sterrenbeeld waterslang (Hydra), dat een oppervlak van 1300 vierkante graden beslaat.
Vanwege die omvang denkt het team dat de knal deels verantwoordelijk is voor het creëren van een opklaring van gas en stof boven de zon. ‘Dit gebied van de hemel staat erom bekend dat het een aantal interstellaire ‘ramen’ bevat’, zegt Benjamin. Dit soort ramen bevatten minder gas en stof waardoor ze heel geschikt zijn om eigenschappen van andere sterrenstelsels buiten de Melkweg te bestuderen. ‘Deze boog kan bewijs zijn van een van de explosies die zo’n raam maakte’, zegt hij.
Vrijwel rechte lijn
Een stukje van deze stralingsboog werd al in 1997 ontdekt door astronoom Peter McCullough, nu werkzaam bij het Space Telescope Science Instituut. Daarvoor gebruikte hij een speciale camera die licht detecteert dat wordt uitgezonden door waterstof: zogenoemde zwakke H-alfa-emissie. McCullough ontdekte een rechte lijn met een lengte van twee graden, ongeveer even lang als vijf manen zij aan zij.
‘Het komt bijna nooit voor dat je een vrijwel rechte lijn ziet aan de hemel’, zegt Benjamin, die van McCullough op een conferentie foto’s van het fenomeen te zien kreeg. Dat wekte zijn interesse. Benjamin en McCullough schreven vervolgens een artikel waarin ze zich vooral afvroegen wat die vreemde rechte lijn aan de hemel is.
Bijna twintig jaar later trok dit artikel de aandacht van Alves. Zij besloot het object te bekijken met LOFAR, een netwerk van lage-frequentie radiotelescopen in een aantal Europese landen, waaronder Nederland. Bracco vond op haar beurt de stralingsboog toen ze archiefdata doorzocht van NASA’s ruimtetelescoop GALEX.
Tot hun grote verrassing bleek de lijn van 2 graden deel uit te maken van een grote boog met een lengte van wel 30 graden. ‘Eerlijk gezegd kon ik niet geloven dat zo’n grote structuur in de hemel nog niet ontdekt was’, zegt Bracco. ‘Ik keek naar vijftien jaar oude data.’
Ongeloof
Maar niet iedereen geloofde dat deze gegevens klopten. Daarom vroegen Bracco en Alves Benjamin om te helpen bij het interpreteren van de data toen ze hem ontmoetten op een congres. Ook ontvingen ze hulp van een groep amateurastronomen uit de Amerikaanse staat Massachusetts. Die voerden hun eigen metingen uit met een robottelescoop in New Mexico en zagen een boogstuk van 10 graden lang in hetzelfde gebied als waar GALEX de boog zag.
Door de helderheid en straling van twee verschillende uv-banden te vergelijken, beredeneert het team dat de uv-straling vooral ontstaat uit een gebied dat samengeperst waterstof bevat.
Wat valt er nu nog te onderzoeken? Betere inschattingen maken van de afstand, leeftijd en het daadwerkelijke formaat van de boog, zegt Alves. Daarnaast denkt ze dat deze ontdekking kan helpen om waarnemingen van radiofrequentietelescopen te begrijpen. ‘Het opent deuren voor meer lage frequentie radiowaarnemingen. We hebben nu uv- en H-alfametingen, maar het zou heel gaaf zijn om meer radiowaarnemingen toe te kunnen voegen.’
