Een wereldwijde samenwerking van telescopen, waaronder ESA's Integral High-energy Space Observatory, heeft een unieke mix van straling gedetecteerd die uit een dode ster in onze melkweg barst - iets dat nog nooit eerder is gezien in dit type ster. en kan een al lang bestaand kosmisch mysterie oplossen.

De vondst omvat twee soorten interessante kosmische verschijnselen:magnetars en snelle radio-uitbarstingen. Magnetars zijn stellaire overblijfselen met enkele van de meest intense magnetische velden in het heelal. Als ze 'actief' worden, ze kunnen korte uitbarstingen van hoogenergetische straling produceren die doorgaans niet eens een seconde duren, maar miljarden keren helderder zijn dan de zon.

Snelle radio-uitbarstingen zijn een van de grootste onopgeloste mysteries van de astronomie. Voor het eerst ontdekt in 2007, deze gebeurtenissen pulseren helder in radiogolven gedurende slechts enkele milliseconden voordat ze vervagen, en worden slechts zelden meer gezien. Hun ware aard blijft onbekend, en een dergelijke uitbarsting is ook nooit waargenomen in de Melkweg, met een bekende oorsprong, of het uitzenden van enige andere vorm van straling buiten het radiogolfdomein - tot nu toe.

Eind april, SGR 1935+2154, een magnetar die zes jaar geleden werd ontdekt in het sterrenbeeld Vulpecula, na een aanzienlijke uitbarsting van röntgenstralen, weer actief geworden. Snel na, astronomen ontdekten iets verbazingwekkends:deze magnetar straalde niet alleen zijn gebruikelijke röntgenstralen uit, maar radiogolven, te.

"We hebben de uitbarsting van hoge energie van de magnetar gedetecteerd, of 'moeilijk', Röntgenfoto's met Integral op 28 april, " zegt Sandro Mereghetti van het National Institute for Astrophysics (INAF-IASF) in Milaan, Italië, hoofdauteur van een nieuwe studie van deze bron op basis van de Integral-gegevens.

"Het 'Burst Alert System' op Integral waarschuwde wereldwijd observatoria over de ontdekking in slechts enkele seconden. Dit was uren voordat andere waarschuwingen werden afgegeven, waardoor de wetenschappelijke gemeenschap snel kan handelen en deze bron in meer detail kan onderzoeken."

Astronomen op de grond zagen op dezelfde dag een korte en extreem heldere uitbarsting van radiogolven uit de richting van SGR 1935+2154 met behulp van de CHIME-radiotelescoop in Canada, gedurende hetzelfde tijdsbestek als de röntgenstraling. Dit werd een paar uur later onafhankelijk bevestigd door de Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2) in de VS.

"We hebben nog nooit een uitbarsting van radiogolven gezien, die lijkt op een snelle radio-uitbarsting, van een magnetar ervoor, ", voegt Sandro toe.

"Cruciaal, de IBIS-imager op Integral stelde ons in staat om de oorsprong van de burst precies te lokaliseren, zijn associatie met de magnetar vastspijkeren, " zegt co-auteur Volodymyr Savchenko van het Integral Science Data Center aan de Universiteit van Genève, Zwitserland.

"De meeste andere satellieten die betrokken waren bij de gezamenlijke studie van dit evenement waren niet in staat om de positie in de lucht te meten - en dit was cruciaal om te identificeren dat de emissie inderdaad afkomstig was van SGR1935 + 2154."

"Dit is de allereerste waarnemingsverbinding tussen magnetars en snelle radio-uitbarstingen, " legt Sandro uit.

"Het is echt een grote ontdekking, en helpt om de oorsprong van deze mysterieuze verschijnselen in beeld te brengen."

Deze verbinding ondersteunt sterk het idee dat snelle radio-uitbarstingen afkomstig zijn van magnetars, en laat zien dat uitbarstingen van deze sterk gemagnetiseerde objecten ook kunnen worden waargenomen op radiogolflengten. Magnetars worden steeds populairder bij astronomen, omdat men denkt dat ze een sleutelrol spelen bij het aansturen van een aantal verschillende voorbijgaande gebeurtenissen in het heelal, van superlichtgevende supernova-explosies tot verre en energetische gammaflitsen.

Gelanceerd in 2002, Integral heeft een reeks van vier instrumenten die in staat zijn om gelijktijdig kosmische objecten in gammastraling te observeren en te fotograferen, Röntgenstralen, en zichtbaar licht.

Op het moment van de uitbarsting, de magnetar bevond zich toevallig in het gezichtsveld van 30 bij 30 graden van het IBIS-instrument, wat leidde tot een automatische detectie door het Burst Alert System-softwarepakket van de satelliet - beheerd door het Integral Science Data Center in Genève - waardoor observatoria over de hele wereld onmiddellijk worden gewaarschuwd. Tegelijkertijd, de Spectrometer on Integral (SPI) detecteerde ook de uitbarsting van röntgenstralen, samen met een andere ruimtemissie, China's Insight Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT).

"This kind of collaborative, multi-wavelength approach and resulting discovery highlights the importance of timely, large-scale coordination of scientific research efforts, " adds ESA's Integral project scientist Erik Kuulkers.

"By bringing together observations from the high-energy part of the spectrum all the way to radio waves, from across the globe and in space, scientists have been able to elucidate a long-standing mystery in astronomy. We're thrilled that Integral played a key role in this."

The paper "INTEGRAL discovery of a burst with associated radio emission from the magnetar SGR 1935+2154" by S. Mereghetti et al. wordt gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven .