Astronomen hebben een krachtige gammastraaluitbarsting (GRB) gedetecteerd die afkomstig is van een samensmeltend paar neutronensterren verborgen in een voorheen onzichtbaar ministelsel. Deze ontdekking, gepubliceerd op 10 maart in The Astrophysical Journal Letters, biedt mogelijke oplossingen voor twee al lang bestaande vragen in de astrofysica: de oorsprong van GRB’s in schijnbaar lege ruimte en de verspreiding van zware metalen zoals goud en platina buiten grote sterrenstelsels.
Onverwachte explosie, verborgen oorsprong
De GRB, genaamd GRB 230906A, werd voor het eerst waargenomen in 2023 door de Fermi Gammaray-ruimtetelescoop. Aanvankelijk leek het signaal afkomstig te zijn uit een leeg gebied in de ruimte, een anomalie omdat de meeste GRB’s verband houden met actieve stervorming in grote sterrenstelsels. Verder onderzoek met behulp van de Hubble-, Chandra- en Swift-ruimtetelescopen onthulde dat de uitbarsting afkomstig was van een klein, voorheen onopgemerkt sterrenstelsel ingebed in een enorme stroom gas en stof – een overblijfsel van oude galactische botsingen.
Dit ministelsel bevindt zich in een 600.000 lichtjaar brede stroom puin die overblijft van meerdere sterrenstelsels die in het vroege heelal met elkaar in botsing kwamen en uit elkaar werden gescheurd. De locatie suggereert dat de neutronensterren ongeveer 700 miljoen jaar geleden ontstonden uit sterren die ontstonden in de nasleep van deze kosmische crash. Co-auteur Eleonora Troja van de Universiteit van Rome legt uit: “We hebben een botsing binnen een botsing gevonden. De botsing van sterrenstelsels veroorzaakte een golf van stervorming die gedurende honderden miljoenen jaren leidde tot de geboorte en uiteindelijke botsing van deze neutronensterren.”
De twee mysteries opgelost
Het eerste mysterie dat de ontdekking aanpakt, is waarom GRB’s af en toe afkomstig lijken te zijn van locaties zonder massieve sterrenstelsels. De onderzoekers suggereren nu dat deze uitbarstingen vaak voorkomen in kleine, zwakke sterrenstelsels zoals het geïdentificeerde sterrenstelsel, dat moeilijk te detecteren is. Dit verklaart de afwijkingen die eerder door astrofysici zijn waargenomen.
Het tweede mysterie betreft de zeldzame detectie van zware metalen, zoals goud en platina, buiten grote sterrenstelsels. Het is bekend dat neutronensterfusies deze elementen voortbrengen, maar hun aanwezigheid in kleinere galactische omgevingen is een raadsel. GRB 230906A bewijst dat deze metalen vanuit minder massieve systemen de intergalactische ruimte in kunnen worden geslingerd, waardoor ons begrip van hun kosmische verspreiding wordt vergroot.
Zoals hoofdauteur van het onderzoek, Simone Dichiara van Penn State, opmerkt: “Het vinden van een botsing met neutronensterren op de plek waar we dat deden, verandert het spel. Het kan de sleutel zijn tot het ontsluiten van niet één, maar twee belangrijke vragen in de astrofysica.”
De bevindingen onderstrepen dat extreme kosmische gebeurtenissen zoals het samensmelten van neutronensterren niet beperkt blijven tot grote sterrenstelsels, wat eerdere aannames over hun verspreiding en de vorming van zware elementen in het universum in twijfel trekt.
