Verre kosmische explosie ontdekt die aan de radar van gammatelescopen ontsnapt
Ergens diep in het heelal, meer dan 13 miljard jaar geleden, vond een enorme explosie plaats. Het licht daarvan reist al die tijd naar ons toe en werd onlangs gevangen door een röntgentelescoop. Het bijzondere: instrumenten die normaal zulke explosies opsporen, zagen helemaal niets. Dat roept een spannende vraag op: hoeveel van dit soort gebeurtenissen missen we eigenlijk?
De explosie heet EP260119a en werd ontdekt door de Einstein Probe, een satelliet die het heelal afspeurt naar korte, felle uitbarstingen van röntgenstraling. Zulke uitbarstingen komen vaak van gammaflitsen: extreem krachtige explosies die ontstaan als een zware ster instort tot een zwart gat, of wanneer twee compacte sterresten met elkaar botsen. Normaal gaan die explosies gepaard met een flits gammastraling, een nog energierijkere vorm van licht dan röntgenstraling.
Ver weg en toch onzichtbaar voor gammatelescopen
Onderzoekers bepaalden met spectroscopie (het ontleden van licht in kleuren om afstand en samenstelling te meten) hoe ver deze explosie weg staat. De uitkomst: een roodverschuiving van z = 5,47. Roodverschuiving is een maat voor hoe ver licht is uitgerekt tijdens zijn reis door het uitdijende heelal, en hoe hoger dat getal, hoe verder en ouder de bron. Dit maakt EP260119a de verste explosie van dit type die de Einstein Probe ooit heeft waargenomen.
Wat deze ontdekking extra interessant maakt: vier verschillende gammastraling-detectoren, waaronder instrumenten aan boord van de satellieten SVOM en Swift, keken op precies het juiste moment naar het juiste stuk hemel. Geen enkele zag een gammaflits. Toch was de explosie in röntgenlicht en zichtbaar licht juist opvallend fel.
Telescopen op de grond, waaronder de Liverpool Telescope en het COLIBRÍ-netwerk, volgden de nagloed van de explosie. Die nagloed past goed bij het model van een smalle, snel bewegende straalstroom van deeltjes (een jet) die met bijna de lichtsnelheid door de ruimte om de explosie heen schiet. Dat is precies het soort mechanisme dat je ook bij normale gammaflitsen ziet. Het lijkt dus om een normale, krachtige explosie te gaan, alleen dan zonder gedetecteerde gammastraling.
Wat betekent dit (nog) niet: Dit is de waarneming van één enkele explosie. Het bewijst niet dat er een grote, verborgen groep van dit soort gebeurtenissen bestaat, het ondersteunt die mogelijkheid alleen. Ook is nog niet zeker waarom er geen gammastraling werd gezien: dat kan komen doordat de straalstroom net niet recht op ons gericht stond, of doordat de explosie een ander type gammaflits betreft dat van nature zwakker straalt in gammalicht. Meer van dit soort ontdekkingen zijn nodig om dit patroon te bevestigen.
Waarom is dit belangrijk? Astronomen gebruiken verre explosies als deze om meer te weten te komen over het allervroegste heelal, toen de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden. Als een deel van deze explosies inderdaad wordt gemist door traditionele gammatelescopen, betekent dat dat we een onvolledig beeld hebben van hoe vaak zulke gebeurtenissen voorkomen. Door gevoelige röntgentelescopen zoals de Einstein Probe te combineren met snelle opvolging door optische telescopen, kunnen onderzoekers mogelijk een completer beeld krijgen van explosies in het vroege heelal.