Een internationaal onderzoeksteam, met deelname van het Niels Bohr Instituut aan de Universiteit van Kopenhagen, heeft hetzelfde type interstellair stof gevonden dat we kennen van de Melkweg in een ver sterrenstelsel op 11 miljard lichtjaar van de aarde. Dit type stof is zeldzaam gebleken in andere sterrenstelsels en de nieuwe ontdekking speelt een belangrijke rol bij het begrijpen van wat er nodig is om dit specifieke type interstellair stof te vormen.

Sterrenstelsels zijn complexe structuren die uit vele afzonderlijke delen bestaan, zoals sterren, gas, stof en donkere materie. Ook al vertegenwoordigt het stof maar een klein deel van de totale hoeveelheid materie in een melkwegstelsel, het speelt een belangrijke rol in hoe sterren worden gevormd en hoe het licht van de sterren aan de sterrenstelsels ontsnapt. Stofkorrels kunnen zowel licht absorberen als verstrooien. Stofdeeltjes spelen ook een beslissende rol bij de vorming van planeten en dus ook voor het begrip van ons eigen bestaan ​​op aarde.

Het stof in sterrenstelsels bestaat uit kleine korrels koolstof, silicium, ijzer, aluminium en andere zwaardere elementen. De Melkweg heeft een zeer hoog gehalte aan koolstofhoudend stof, waarvan is aangetoond dat het zeer zeldzaam is in andere sterrenstelsels. Maar nu is een soortgelijk soort stof gevonden in een paar, zeer verre sterrenstelsels die onderzoekers hebben kunnen onderzoeken met behulp van licht van gammaflitsen. Gammastraaluitbarstingen komen van massieve sterren die exploderen wanneer de brandstof in de kern opraakt. De explosie zorgt ervoor dat de stervende sterren krachtige uitbarstingen van licht uitzenden die astronomen kunnen gebruiken om te analyseren waaruit de sterrenstelsels bestaan. specifiek, ze kunnen de elementaire inhoud meten en hun weg naar de eigenschappen van de stofeigenschappen analyseren door het licht te onderzoeken dat uit de sterrenstelsels ontsnapt.

Het koolstofhoudende stof wordt in de metingen geregistreerd als een "stofbult", dat is, een hoge stofwaarde met de genoemde samenstelling. Deze ultraviolette stofbult is nu gedetecteerd in een gammastraaluitbarsting, die de naam GRB180325A heeft gekregen en het resultaat is zojuist geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Astrofysische journaalbrieven . De hoofdauteur is Tayyaba Zafar die haar Ph.D. studeert aan het Niels Bohr Instituut in Kopenhagen en werkt nu bij het Angle Australian Observatory in Australië. Verschillende andere onderzoekers van het NBI zijn co-auteurs van het artikel.

GRB180325A werd op 28 maart 2018 gedetecteerd door Neil Gehrel's Swift Observatory (NASA). Swift is een satellietmissie die gammastralen van de stervende sterren detecteert. Wanneer zo'n detectie van de satelliet de astronomen treft, een hectische periode begint. De astronomen proberen dat deel van de hemel zo snel mogelijk te observeren om de cruciale informatie te verkrijgen waarmee ze het binnenste van de melkweg kunnen bestuderen waaruit de explosie is voortgekomen. In dit geval Kasper Heintz, die zijn masterproef deed aan het Niels Bohr Instituut en nu een Ph.D. student aan de Universiteit van IJsland, dienst had. Hij activeerde de Nordic Optical Telescope (NOT) op La Palma, waar professor Johan Fynbo van het Niels Bohr Instituut observeerde voor een ander project. De eerste waarnemingen van het licht van de gammastraaluitbarsting werden slechts enkele minuten na de ontdekking door Swift veiliggesteld.

De waarnemingen van NOT toonden aan dat de ster was geëxplodeerd in een sterrenstelsel met een roodverschuiving van 2,25, wat betekent dat het licht ongeveer 11 miljard lichtjaar heeft gereisd. De waarnemingen toonden onmiddellijk aan dat de stofbult, bekend van de Melkweg, was aanwezig in deze melkweg. Het team observeerde vervolgens de gammaflits met de X-shooter-spectrograaf van ESO's Very Large Telescope (European Southern Observatory) op de Cerro Paranal in Chili. Globaal genomen, vier spectra van de nagloeiing van de gammastraaluitbarsting werden beveiligd - allemaal met een duidelijke detectie van de stofbult.

"Het is een prachtig voorbeeld van hoe observaties in de ruimte en over de hele wereld kunnen samenwerken en doorbraken in onderzoek kunnen creëren. Het werk geeft ook aanleiding tot grote dank aan de Carlsberg Foundation, zonder welke de Deense astronomie noch toegang zou hebben tot de Very Large Telescope, noch NIET, " zegt professor Johan Fynbo.

"Onze spectra laten zien dat de aanwezigheid van atomaire koolstof een vereiste lijkt te zijn voor het stof dat de stofbult veroorzaakt, ', zegt Kasper Heintz.

De stofbult is eerder gezien bij waarnemingen van vier andere gammaflitsen, waarvan de laatste 10 jaar geleden werd ontdekt.

"Verdere waarnemingen van dit type zullen ons in staat stellen meer sterrenstelsels met deze stofbult te vinden en zo een meer systematische studie uit te voeren naar overeenkomsten en verschillen in stofsamenstelling in de geschiedenis van het heelal en in sterrenstelsels met verschillende eigenschappen, " zegt Dr. Tayyaba Zafar.