Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Wetenschappers hebben de vorming van zeldzame chemische elementen waargenomen in de op een na helderste gammaflits ooit.
Op 7 maart 2023 smolten waarschijnlijk twee neutronensterren (kleine sterren met een extreem hoge dichtheid) samen waarbij een enorme explosie ontstond, een zogeheten kilonova. De botsing veroorzaakte ook een kortere energie-uitbarsting, een gammaflits. Bij al dit ruimtegeweld ontstonden zeldzame en zware elementen – wat nieuw licht werpt op hoe die ontstaan. De wetenschappers van onder andere de Radboud Universiteit schrijven er nu over in Nature.
Lees ook:
- Wetenschappers meten de grootste kosmische explosie ooit
- Oorsprong van ‘dakloze’ gammaflitsen ontdekt
Kilonova’s zijn zeldzaam
De waargenomen gammaflits, GRB230307A, is de op een na helderste uitbarsting sinds het begin van de speurtocht naar gammaflitsen vijftig jaar geleden. GRB230307A is duizend keer helderder dan de typische gammaflits (waarbij al evenveel energie vrijkomt als de zon in haar hele leven uitzendt). Daarbij duurde hij ook nog eens bijzonder lang, zo’n 200 seconden (gemiddeld duren ze 30 seconden). Daardoor viel deze flits op. De wetenschappers ontdekten later pas dat die voortkwam uit een kilonova op 1 miljard lichtjaar van de aarde.
En dat maakte deze waarneming extra interessant, kilonova’s zijn namelijk erg zeldzaam en moeilijk te observeren. “Er zijn pas een handvol kilonova’s bekend en het is voor het eerst dat we met de James Webb-ruimtetelescoop naar de nasleep van een kilonova konden kijken”, zei hoofdonderzoeker Andrew Levan (Radboud Universiteit) dan ook in een persbericht.
Er zijn grofweg twee type gammaflitsen: lange en korte. Lange flitsen komen voort uit stervende megasterren en kunnen honderden seconden duren, maar gemiddeld 30 seconden. Korte flitsen duren korter dan 2 seconden en ontstaan bij botsingen van neutronensterren. Het is dus extra bijzonder dat GRB230307A – ontstaan na een botsing van twee neutronensterren – zo lang duurde.
Vingerafdruk van zeldzaam element
Dankzij de wetenschappelijke instrumenten aan boord van de James Webb-telescoop konden de onderzoekers individuele chemische elementen herkennen in het infraroodspectrum dat de kilonova uitstraalde. Zo zagen ze bijvoorbeeld de typische vingerafdruk van het zeldzame en zware element telluur. De astronomen namen ook hints waar van andere elementen zoals zeldzame aardmetalen.
Lichte elementen ontstaan tijdens het leven van ‘normale’ sterren. Maar waar zware elementen – zoals telluur – vandaan komen is nog niet goed bekend. Astronomen vermoeden dat ze worden geproduceerd tijdens extreem ruimtegeweld, zoals supernova’s en kilonova’s. Maar voor de meeste elementen is dat nog giswerk, want er is nooit direct bewijs voor gevonden. De vondst van telluur brengt daar dus verandering in.
In de toekomst willen de onderzoekers vaker met James Webb waarnemingen aan kilonova’s doen. Daarmee hopen ze de theorie over het ontstaan van zware elementen in kilonova’s nog beter te kunnen onderbouwen.
Bronnen: Nature, University of Birmingham via EurekAlert!, persbericht NOVA