Astronomen hebben een vreemde uitbarsting van gammastraling waargenomen die niet in een van de twee beschikbare categorieën past. Dat kan wijzen op een hiaat in ons begrip van het ontstaan van zwarte gaten.
Een vreemde uitbarsting van gammastraling uit de ruimte kan de de indeling van deze zogeheten gamma ray bursts (GRB’s) of gammaflitsen op losse schroeven zetten. De straling lijkt afkomstig van een zwart gat dat zich verrassend langzaam vormt nadat twee sterren zijn samengesmolten. Dat duidt erop dat we iets nog niet helemaal begrijpen aan zwarte gaten.
Er bestaan twee hoofdtypen gammaflitsen: korte en lange. Korte gammaflitsen duren minder dan 2 seconden. Ze ontstaan meestal als twee neutronensterren op elkaar botsen en ineenstorten tot een zwart gat. Lange gammaflitsen kunnen minuten duren en worden in verband gebracht met supernova’s. Maar GRB 211211A, waargenomen in 2021, past niet in een van beide categorieën.
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 ...
Snel roterende neutronenster
Vier afzonderlijke onderzoeksgroepen namen de flits waar. Ze zagen allemaal hetzelfde: de flits was zonder twijfel afkomstig van twee botsende sterren, maar duurde ongeveer een minuut.
‘Bij een fusie vormt zich binnen twee seconden een zwart gat, dat dan alles in zijn omgeving verorbert. Dus het is heel vreemd dat dit een hele minuut duurde’, zegt zwaartekrachtgolven-astronoom Benjamin Gompertz van de Universiteit van Birmingham in het Verenigd Koninkrijk.
Een van de teams suggereerde dat de fusie misschien een enorme, snel roterende neutronenster, een magnetar, heeft nagelaten. Die zou dan de gammastraling na de eerste botsing hebben kunnen opwekken. De andere drie teams kwamen tot de conclusie dat de fusie waarschijnlijk een zwart gat heeft gevormd. Maar het is niet duidelijk hoe dat dan zo’n lange gammaflits heeft kunnen veroorzaken.
Groot vraagteken
‘In de momenten tussen de fusie van de neutronensterren en de vorming van het zwarte gat staat nu een groot vraagteken’, zegt astrofysicus Eleonora Troja van de Universiteit Tor Vergata in Rome. ’Dit betekent dat er een stukje van de puzzel ontbreekt waarvan we niet eens wisten dat het bestond.’
Het ontbrekende stukje heeft waarschijnlijk te maken met het gedrag van het zwarte gat zelf, zegt Troja. ‘Het zwarte gat is als de butler in een detective. Je weet wel: in een film of detectiveserie is de eerste verdachte altijd de butler. In de sterrenkunde is dat het zwarte gat, omdat we weten dat zwarte gaten zaken kunnen creëren die we niet begrijpen.’
Steen van Rosetta
Hoewel GRB 211211A verreweg de grootste niet-categoriseerbare gammaflits is, is het niet de enige. Andere vreemde gammaflitsen zijn niet zo grondig geobserveerd, dus het nieuwe exemplaar kan ons helpen die te begrijpen.
‘Ik noem dit de steen van Rosetta van de langdurige gammaflitsen, omdat we hiermee de natuurkunde in verband kunnen brengen met waarnemingen in veel minder goede datasets’, zegt Gompertz. Misschien hebben we wel een derde categorie gammaflitsen nodig voor deze vreemde gebeurtenissen, zeggen de onderzoekers.
