Nieuwe waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA/ESA hebben de aard van de gammastraaluitbarsting GRB 190114C onderzocht.

Gammastraaluitbarstingen zijn de krachtigste explosies in het heelal. Ze zenden het grootste deel van hun energie uit in gammastraling, licht dat veel energieker is dan het zichtbare licht dat we met onze ogen kunnen zien.

In januari 2019, een extreem heldere en lange gammastraaluitbarsting (GRB) werd gedetecteerd door een reeks telescopen, inclusief de Swift- en Fermi-telescopen van NASA, evenals door de Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) telescopen. Bekend als GRB 190114C, een deel van het door het object gedetecteerde licht had de hoogste energie die ooit is waargenomen:1 Tera elektron volt (TeV) - ongeveer een biljoen keer zoveel energie per foton als zichtbaar licht. Wetenschappers proberen al heel lang zulke zeer hoge energie-emissie van GRB's waar te nemen, dus deze detectie wordt beschouwd als een mijlpaal in de hoogenergetische astrofysica.

Eerdere waarnemingen toonden aan dat om deze energie te bereiken, materiaal moet worden uitgezonden door een instortende ster met 99,999% van de lichtsnelheid. Dit materiaal wordt vervolgens door het gas dat de ster omringt, een schok veroorzaken die de gammaflits zelf veroorzaakt. Voor de eerste keer, wetenschappers hebben extreem energetische gammastralen waargenomen van deze specifieke uitbarsting.

Verschillende observatoria op de grond en in de ruimte hebben GRB 190114C onderzocht. Europese astronomen kregen waarnemingstijd met de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop om de gammastraaluitbarsting waar te nemen, om zijn omgeving te bestuderen en erachter te komen hoe deze extreme emissie wordt geproduceerd.

"Hubble's waarnemingen suggereren dat deze specifieke uitbarsting zich in een zeer dichte omgeving bevond, midden in een helder sterrenstelsel op 5 miljard lichtjaar afstand, ", legde een van de hoofdauteurs uit, Andrew Levan van het Instituut voor Wiskunde, Astrophysics &Particle Physics Afdeling Astrofysica aan de Radboud Universiteit in Nederland. "Dit is echt ongebruikelijk, en suggereert dat dit misschien de reden is waarom het dit uitzonderlijk krachtige licht produceerde."

Astronomen gebruikten de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop, samen met de Very Large Telescope van de European Southern Observatory en de Atacama Large Milimeter/submilimeter Array om het gaststelsel van deze GRB te bestuderen. Hubble's Wide Field Camera 3 speelde een belangrijke rol bij het bestuderen of de omgevingseigenschappen van het hostsysteem, die is samengesteld uit een hecht paar op elkaar inwerkende sterrenstelsels, mogelijk hebben bijgedragen aan de productie van deze zeer energierijke fotonen. De GRB vond plaats in het nucleaire gebied van een enorm sterrenstelsel, een locatie die vrij uniek is. Dit duidt op een dichtere omgeving dan die waarin GRB's typisch worden waargenomen en zou cruciaal kunnen zijn voor het genereren van de zeer energierijke fotonen die werden waargenomen.

"Wetenschappers hebben lange tijd geprobeerd om zeer hoge energie-emissie van gammastraaluitbarstingen waar te nemen, " verklaarde hoofdauteur Antonio de Ugarte Postigo van het Instituto de Astrofísica de Andalucía in Spanje. "Deze nieuwe waarneming is een essentiële stap voorwaarts in ons begrip van gammastraaluitbarstingen, hun directe omgeving, en hoe materie zich gedraagt ​​als het met 99,999% van de lichtsnelheid beweegt."

Het artikel waarin deze observaties worden geschetst, verschijnt in het tijdschrift Natuur op 20 november 2019. Een aanvullend artikel met een analyse van het sterrenstelsel dat de GRB host, zal in het tijdschrift verschijnen Astronomie en astrofysica .