Astronomen hebben gammastraling gemeten met een energie van meer dan 20 tera-elektronvolt bij de Vela-pulsar. Dat is twintig keer sterker dan ooit is waargenomen bij deze vreemde sterren.
Astronomen hebben extreem hoogenergetische gammastraling ontdekt die afkomstig is van een pulsar. De buitengewoon hoge energie van deze straling trekt de huidige theorieën over hoe de stralingsbundels bij een pulsar ontstaan in twijfel.
Vela-pulsar
Als een ster aan het eind van zijn leven ontploft in een supernova kan een neutronenster ontstaan. Een pulsar is een neutronenster die razendsnel ronddraait, en die krachtige bundels radiostraling uitzendt. Hun stralingsbundels zwaaien door de kosmos als de lichtbundels van vuurtorens.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Astronomen hebben duizenden pulsars ontdekt. Maar van slechts vier is bekend dat ze gammastraling uitzenden die krachtig genoeg is om gedetecteerd te worden op aarde. Van die vier zendt er maar één gamma-lichtdeeltjes met een energie hoger dan 1 tera-elektronvolt (TeV). Dat is vergelijkbaar met de bewegingsenergie van een vliegende mug: behoorlijk veel voor een fundamenteel deeltje. Deze pulsar staat bekend als de Vela-pulsar.
Intense straling
Astronoom Arache Djannati-Ataï van de Paris Cité-universiteit in Frankrijk en zijn collega’s ontdekten dat de Vela-pulsar nog ongewoner is dan gedacht. Ze bekeken de pulsar met een netwerk van telescopen in Namibië, het High Energy Stereoscopic System. Ze ontdekten dat de pulsar gammastraling uitzendt met een energie van meer dan 20 TeV. Dat is zo’n twintig keer sterker dan de hoogst energetische straling die bij andere pulsars is waargenomen.
Er werd altijd gedacht dat deze straling ontstaat uit elektronen die versneld worden door het magnetische veld van de pulsar. Ze botsen op lichtdeeltjes die vervolgens de gammastraling vormen. De versnelling die het magneetveld aan de elektronen kan meegeven, kan echter niet de hoeveelheid energie veroorzaken die nu gemeten is bij Vela-pulsar. Er moet dus nog iets anders aan de hand zijn: iets anders geeft de elektronen een extra boost.
‘Hoe en waar de elektronen worden versneld, dat is de vraag’, zegt Djannati-Ataï. Mogelijk speelt de snelle rotatie van de pulsar nog een rol. Totdat we dat weten, kunnen we pulsars niet volledig begrijpen.
Misschien nog wel meer dan 20 TeV
Het zou kunnen dat de straling van de pulsar zelfs nog meer energie bevatte dan de gemeten 20 TeV. We detecteren gammastraling pas wanneer deze op de aardatmosfeer botst. Er ontstaan dan deeltjes in de atmosfeer, die we kunnen meten. Aan de hand van de gemeten deeltjes kunnen we reconstrueren wat voor straling ze heeft veroorzaakt.
De metingen die nu gedaan zijn, wijzen op een straling van minstens 20 TeV, maar het kan ook meer zijn. Maar ook als dat niet het geval is, stelt 20 TeV de theorie op de proef. ’20 TeV daagt de huidige modellen al uit’, zegt Djannati-Ataï.
