Een internationaal team van wetenschappers heeft met de Fermi-ruimtetelescoop ontdekt dat hoogenergetische kosmische straling afkomstig is uit supernova’s. Daarmee lossen ze een mysterie op dat astronomen jarenlang bezig hield.
De aarde wordt continu bestookt met straling uit de ruimte. Dat is niet alleen zichtbaar licht of uv-straling van de zon, of de kosmische achtergrondstraling. Ook zit daar kosmische straling bij, voornamelijk protonen die met een extreem hoge energie de dampkring van de aarde binnenkomen.
Hoewel er vermoedens bestonden over de bron van deze straling kon dat nooit worden bevestigd. Tot nu, want een groot team van wetenschappers heeft bevestigd dat de resten van supernova’s bronnen van kosmische straling zijn. Hun bevindingen werden vorige week gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Samengestelde afbeelding van de resten van supernova IC 443. In zichtbare (geel) en infrarode golflengtes (blauw, cyaan, groen en rood) is de schokgolf te zien. In magenta is gammastraling te zien.
NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration, NOAO/AURA/NSF, JPL-Caltech/UCLASupernova’s zijn sterexplosies. Ze kunnen ontstaan doordat zware sterren aan het einde van hun leven zonder brandstof (hoofdzakelijk waterstof) komen te zitten en in elkaar storten onder invloed van de zwaartekracht. Wat daarop volgt is juist weer een gewelddadige uiteenspatting van de ster. Daarbij worden geladen deeltjes, waaronder protonen, met bijna de lichtsnelheid het heelal in geslingerd.
Samen met zwarte gaten werden supernova’s gezien als mogelijk bronnen voor kosmische straling. Van supernova’s is nu in ieder geval aangetoond dat ze ook daadwerkelijk kosmische straling produceren; wat overigens niet wil zeggen dat zwarte gaten nu uitgesloten zijn als bron.
Lastig te detecteren
Normaal gesproken is het niet zo moeilijk om bronnen van bepaalde soorten straling aan te wijzen. Astronomen richten hun telescoop op de vermoedelijke bron en slaan aan het meten. Bij kosmische straling is dat iets lastiger. Aangezien de ‘straling’ uit geladen deeltjes bestaat wordt deze beïnvloed door magnetische velden in het heelal, in tegenstelling tot straling bestaande uit fotonen (licht). Deze invloed zorgt ervoor dat kosmische straling afgebogen kan worden. Zo kan niet meer achterhaald worden waar de straling vandaan kwam en zien we het op aarde eigenlijk van alle kanten op ons afkomen.
Op grote hoogte neemt de hoeveel kosmische straling toe. Dat kan schadelijk zijn voor astronauten die lange tijd in de ruimte verblijven.
NASADe wetenschappers pasten daarom een truc toe. Ze keken niet naar de kosmische straling zelf, maar naar gammastraling. Dat deden ze met de Fermi-ruimtetelescoop van NASA. Op het moment dat de schokgolven van supernova’s namelijk in aanraking komen met interstellaire gaswolken veroorzaakt deze interactie gammastraling, die wel als een directe bron waar te nemen is.
Risico voor astronauten
Op aarde hebben we door de dampkring en het aardmagnetisch veld niet zoveel last van kosmische straling. De astronauten in het internationale ruimtestation zijn echter minder goed beschermd tegen het bombardement van hoogenergetische deeltjes vanuit de kosmos. Door deze verhoogde dosis straling lopen astronauten waarschijnlijk een hoger risico op ziektes als kanker. Kosmische straling wordt dan ook als een serieus probleem gezien voor bemande interplanetaire reizen.
http://www.youtube.com/watch?v=C3ue7cEocvI
Video van NASA over het onderzoek. (Engels)
Zie ook:
- Supernova’s zijn de dader (Wetenschap24)