Zwak kosmisch lichtflitsje blijkt verre neef van de krachtigste explosies in het heelal

Ergens diep in het heelal gaat een ster dood op een spectaculaire manier. Normaal gesproken schiet daarbij een enorme straal energie de ruimte in: een gammaflits, een van de felste gebeurtenissen die we kennen. Maar soms is die flits opvallend zwak en zacht. Astronomen noemen dat een "zachte röntgenflits". Lange tijd was onduidelijk of zo'n zwakke flits iets heel anders is dan een gewone gammaflits, of gewoon een mindere variant ervan.

Een internationaal team van onderzoekers bestudeerde zo'n zwakke flits in detail: GRB 250419A. Die werd ontdekt door een Chinese ruimtetelescoop die speciaal gebouwd is om dit soort korte, heftige signalen op te vangen. Het bijzondere aan deze flits is dat de pieken-energie (de energie waarbij de straling het felst is) extreem laag was: minder dan 4 kiloelektronvolt. Ter vergelijking: gewone gammaflitsen hebben vaak een pieken-energie van honderden tot duizenden kiloelektronvolt. Dit was dus een opvallend "zacht" exemplaar.

Drie soorten licht, één gebeurtenis

Om te snappen wat hier precies gebeurde, keken de onderzoekers niet alleen naar röntgenstraling, maar ook naar optisch licht (zichtbaar licht) en radiogolven, van millimeter- tot centimetergolflengtes. Door al deze signalen samen te bekijken, konden ze de nagloed van de explosie in kaart brengen: het restlicht dat nog dagen tot weken te zien is nadat de eerste flits is gedoofd.

Ze zagen iets opvallends: zowel in de röntgenstraling als in het optische licht trad op hetzelfde moment een duidelijke knik op in hoe snel het licht verzwakte. Zo'n gelijktijdige knik in meerdere golflengtes, een "achromatische breuk" genoemd, is een belangrijke aanwijzing voor hoe de uitbarstende straal energie is opgebouwd. In de radiogolven zagen ze bovendien waarschijnlijk twee aparte bronnen van straling door elkaar heen.

Een zwakke, maar wel degelijk verwante explosie

Wat bleek: de nagloed van deze zachte flits lijkt sterk op die van gewone, lang aanhoudende gammaflitsen, alleen iets minder fel dan gemiddeld. Ook had het zichtbare licht in de eerste twee dagen een ongewoon trage verzwakking, iets wat niet standaard is.

Het beste model om dit te verklaren is een straal materie die zich bijna met de snelheid van het licht voortbeweegt (een hoge Lorentz-factor), maar die relatief weinig bewegingsenergie meekrijgt: ergens tussen de 10 miljoen miljard en 100 miljoen miljard keer de energie die de zon in een heel jaar uitstraalt (in wetenschappelijke notatie: 10⁴⁹ tot 10⁵⁰ erg). Die lage energie kan twee oorzaken hebben: de straal kan van binnen uit verschillende lagen bestaan die na elkaar energie afgeven, en/of wij kijken net niet recht in de straal, maar iets van opzij, waardoor hij ons zwakker lijkt dan hij in werkelijkheid is.

De conclusie van de onderzoekers is voorzichtig maar helder: minstens een deel van de zachte röntgenflitsen is geen apart fenomeen, maar simpelweg het zwakke uiteinde van de bekende familie van gammaflitsen.

Bron: X-ray Through Radio Observations and Modeling of the Soft X-ray Flash GRB 250419A