Škoda Karoq
Categorieën: IT-nieuws

Wetenschappers zijn op zoek naar een mysterieuze bron die verantwoordelijk is voor de vorming van zware elementen

Na zijn "geboorte" Universum bestond voornamelijk uit waterstof en enkele heliumatomen. Dit zijn de lichtste elementen in het periodiek systeem. Min of meer alle elementen die zwaarder zijn dan helium zijn gevormd in de 13,8 miljard jaar tussen de oerknal en het heden, en veel ervan zijn gevormd door kernfusie in sterren. Wetenschappers zeggen echter dat dit het proces is van de vorming van alleen elementen die niet zwaarder zijn dan ijzer, terwijl zwaardere elementen zich anders hadden moeten vormen. Het is dus noodzakelijk om het proces of fenomeen te vinden dat hiervoor verantwoordelijk is.

Eén van hen kan dat zijn gammastraaluitbarsting. Dit zijn grootschalige kosmische energie-emissies van explosieve aard die kunnen opvlammen met een helderheid die honderden miljarden keren groter is dan de helderheid van onze zon. Wetenschappers verdelen gammaflitsen in twee categorieën: lang en snel. Lange worden geassocieerd met de dood van massieve, snel roterende sterren. Volgens deze theorie verandert het materiaal dat tijdens de ineenstorting van een massieve ster wordt uitgestoten bij snelle rotatie in jets die met hoge snelheid bewegen.

Snelle uitbarstingen duren slechts een paar seconden. Volgens wetenschappers is de oorzaak de botsing van twee neutronensterren. Een gebeurtenis die plaatsvond in augustus 2017 getuigde in het voordeel van deze theorie. Toen ontdekten twee zwaartekrachtgolfdetectoren in de VS, Ligo en Virgo, een signaal dat afkomstig leek te zijn van twee neutronensterren die op het punt van botsing stonden.

Enkele seconden later werd een snelle gammastraaluitbarsting, bekend als GRB 100817A, gedetecteerd die uit dezelfde richting kwam. Wekenlang werd vrijwel elke telescoop op de planeet gebruikt om de gebeurtenis en de nasleep ervan te bestuderen. De waarnemingen vonden een kilonova op de locatie van GRB 170817A en leverden het bewijs dat er tijdens de explosie veel zware elementen waren gevormd. Wetenschappers die de explosie hebben geanalyseerd, hebben aangetoond dat deze kilonova twee verschillende categorieën emissies lijkt te hebben veroorzaakt. De ene bestond voornamelijk uit lichte elementen en de andere uit zware elementen.

Bij het snelle neutronenvangstproces, of r-proces, vangen de kernen van zwaardere elementen, zoals ijzer, in korte tijd veel neutronendeeltjes op. Vervolgens nemen ze snel in massa toe en vormen ze veel zwaardere elementen. Om het r-proces te laten werken zijn echter de juiste omstandigheden nodig: hoge dichtheid, hoge temperatuur en een groot aantal beschikbare vrije neutronen. Dankzij gammaflitsen verschijnen dezelfde omstandigheden.

Een fusie van twee neutronensterren zoals GRB 170817A is echter een zeer zeldzame gebeurtenis. En als het zeldzaam is, kan het nauwelijks de bron zijn van een groot aantal zware elementen die in het universum voorkomen. Maar hoe zit het met lange gammaflitsen? In een recente studie werd naar zo’n exemplaar gekeken, GRB 221009. Het werd gekarakteriseerd als BOAT (Brightest of All Time) en leidde, zoals je je misschien kunt voorstellen, tot een soortgelijke campagne van observaties over de hele wereld. Dit gammastraaluitbarsting was 10 keer energieker dan de vorige recordhouder en zo dichtbij dat het effect ervan op de atmosfeer van de aarde gemeten kon worden en vergeleken kon worden met een zonnestorm.

Telescoop Webb was een van de apparaten die de gevolgen van de explosie bestudeerden. Hij observeerde de uitbarsting ongeveer zes maanden nadat deze plaatsvond, om niet verblind te worden door de nagloed van de explosie. Uit de door de telescoop verzamelde gegevens bleek dat, ondanks de extreme helderheid van de gebeurtenis, deze werd veroorzaakt door een gewone supernova-explosie.

Astronomen telden ook het aantal zware elementen dat bij de explosie werd gevormd en vonden geen tekenen van r-proceselementen. De bevindingen suggereren dat gammaflitsen misschien niet de verwachte belangrijkste bron van zware elementen in het universum zijn. Het is dus duidelijk dat er nog iets anders moet worden gevonden.

Lees ook:

Delen
Svitlana Anisimova

Kantoorfreak, gekke lezer, fan van het Marvel Cinematic Universe. Ik ben voor 80% schuldig genoegen.

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd*