De helderste sterrexplosies in het heelal, supercharged supernova's genoemd, hebben eindelijk een bekende krachtbron. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope heeft de kenmerkende signatuur gedetecteerd van een centrale motor die deze extreme gebeurtenissen aandrijft. De ontdekking lost een puzzel op waar astronomen tientallen jaren mee worstelden.
Een gammaflits wijst naar een verborgen motor
Supercharged supernova's, ook wel superlumineuze supernova's genoemd, kunnen 10 tot 100 keer feller schijnen dan gewone supernova's. Wetenschappers hebben lang gedebatteerd over wat zo'n buitengewone helderheid mogelijk maakt. Sommigen vermoedden de ineenstorting van een snel ronddraaiende, sterk gemagnetiseerde neutronenster, een magnetar. Anderen stelden dat de explosie zelf gewoon energieker was. De nieuwe Fermi-data beslecht het debat.
In 2022 detecteerde Fermi een uitbarsting van gammastraling uit een sterrenstelsel op ongeveer 5 miljard lichtjaar afstand. De uitbarsting, genaamd GRB 220921A, duurde slechts enkele seconden. Maar de energie en timing kwamen exact overeen met wat theoretici voorspelden voor een magnetar die geboren wordt in een supernova-explosie. De gammastraling kwam van het krachtige magneetveld van de magnetar, dat deeltjes versnelde tot bijna de lichtsnelheid.
Waarom lokale astronomen en het publiek het opmerkten
De gebeurtenis was niet met het blote oog zichtbaar, maar voor wetenschappers bij NASA en over de hele wereld was het een doorbraak. Het Fermi-team, gevestigd bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, analyseerde de data en bevestigde het verband. Het magnetar-model was jarenlang hypothetisch geweest. Nu hadden onderzoekers voor het eerst direct bewijs dat een magnetar een supercharged supernova kan aandrijven.
Astronomen in de Verenigde Staten en daarbuiten vierden de ontdekking omdat het een fundamentele vraag beantwoordt over hoe het heelal werkt. Supernova's zijn kosmische motoren die zware elementen smeden en door de ruimte verspreiden. Begrijpen wat sommige ervan zo helder maakt, helpt wetenschappers hun modellen van sterrendood en elementvorming te verfijnen.
Een nieuw venster op de meest gewelddadige explosies
De ontdekking toont ook de waarde van gammastraling-astronomie aan. Fermi, gelanceerd in 2008, scant de hemel naar hoogenergetisch licht dat andere telescopen niet kunnen zien. De gammastraaluitbarsting van GRB 220921A was zo kort dat alleen een speciale observatorium zoals Fermi hem kon opvangen. De eigenschappen van de uitbarsting kwamen perfect overeen met het magnetar-scenario, waardoor er weinig ruimte overbleef voor alternatieve verklaringen.
Onderzoekers zijn nu van plan om naar vergelijkbare gammaflitsen van andere superlumineuze supernova's te zoeken. Als het patroon klopt, bevestigt dat dat magnetars de standaardmotor achter deze kosmische bakens zijn. De ontdekking opent ook de deur naar het bestuderen van hoe magnetars ontstaan en evolueren in de directe nasleep van een supernova.
Dit resultaat herschrijft de astronomie niet. Het vult een ontbrekend stukje in. Voor het eerst hebben wetenschappers de vonk gezien die de helderste explosies in het heelal doet ontbranden. De gammaflits van 5 miljard lichtjaar afstand was een signaal dat er net een magnetar was geboren. En Fermi keek toe.
