Het is raar en nieuw en het knippert 27 september 2008 de Volkskrant

Een camera op Kreta ontdekt toevallig lichtflitsen van een gamma-explosie. Nooit eerder gezien. Maar wat is het?

Net ontdekte Swift J1955 is misschien een tussenvorm van een magnetar en een neutronenster

Een camera op Kreta ontdekt toevallig lichtflitsen van een gamma-explosie. Nooit eerder gezien. Maar wat is het?

Het is de droom van elke astronoom: een nieuw soort hemellichaam ontdekken. Liefst met een hoge wow-factor. Als dan ook nog alle theoretici met hun mond vol tanden staan, omdat ze de waarnemingen niet kunnen verklaren, heb je goud. Oftewel: een dubbelpublicatie in Nature.

Swift J195509+261406 heeft het allemaal. ‘We tasten nog volledig in het duister,’ zegt sterrenkundige Sera Markoff van de Universiteit van Amsterdam. Markoff en haar masterstudent Kostantinos Leventis zijn co-auteurs van een van de twee Nature-artikelen over de supersnelle kosmische knipperbol, die zich op een slordige 15.000 lichtjaar afstand van de aarde bevindt. ‘Het is een buitengewoon exotisch object.’

Hoe exotisch? Neem een gaswolk die vijfhonderdduizend keer zo veel weegt als de aarde. Pers die samen tot een bolletje van pakweg twintig kilometer. Geef die zogeheten neutronenster een magnetisch veld dat duizend biljoen keer zo sterk is als dat van de aarde. Laat hem vervolgens supersnel rondtollen, zodat de bikkelharde korst begint te trillen en scheuren, en voilà: hij vertoont knallen en flitsen die meer energie bevatten dan de zon in tienduizend jaar uitstraalt.

Swift J1955, zoals het mysterieuze hemellichaam kortweg wordt genoemd, liet voor het eerst van zich ‘horen’ op 10 juni 2007, toen hij een krachtige uitbarsting van energierijke gammastraling produceerde. Die gammaflits werd opgepikt door NASA’s Swift-kunstmaan. Daarna gaf het object in drie dagen tijd ook veertig optische lichtflitsen te zien, met supersnelle stroboscopische flikkeringen. Die zijn vastgelegd door een gevoelige camera op de Skinakas-sterrenwacht op Kreta, die toevallig de juiste kant op keek.

‘Zoiets is nog nooit eerder gezien,’ zegt Chryssa Kouveliotou van NASA’s Marshall Space Flight Center. ‘Misschien omdat de omstandigheden nooit zo gunstig waren als nu. Maar misschien ook wel omdat het echt om een compleet nieuw soort object gaat.’ Zowel waarnemers als theoretici bevinden zich hier op onbekend terrein, schrijft ze deze week in een begeleidend commentaar in Nature.

Sera Markoff hoorde het nieuws over de ‘gekke flitser’ van haar Spaanse collega Alberto Castro-Tirado. Die leidde de waarnemingscampagne rond het raadselachtige object, waaraan veel grote telescopen op aarde en in de ruimte deelnamen. ‘Het rare is dat er wel gammastraling, röntgenstraling, zichtbaar licht en infrarode straling is waargenomen, maar geen radiostraling,’ zegt Markoff. Haar specialisme is het opstellen van theoretische modellen voor allerhande kosmisch vuurwerk, en vooral voor haar student Kostantinos Leventis was dit een uitgelezen mogelijkheid om praktijkervaring op te doen.

Een volledig bevredigende verklaring hebben de Amsterdammers nog niet. Er valt niet honderd procent uit te sluiten dat het om een bijzonder soort dubbelster gaat, waarin een gewone ster wordt ‘leeggezogen’ door een ultracompacte neutronenster of een zwart gat. ‘Maar vermoedelijk is het een relatief oude magnetar, die hard op weg is om te transformeren in een zwakke, geïsoleerde neutronenster,’ aldus Markoff.

Magnetars – overblijfselen van supernova-explosies – zijn relatieve nieuwkomers in de galactische dierentuin. In sterrenkundeboekjes van tien jaar oud kom je ze niet tegen, eenvoudigweg omdat niemand toen wist dat ze bestonden. Magnetars zijn neutronensterren met zo’n krankzinnig sterk magnetisch veld dat ze op honderdduizend kilometer afstand de harde schijf van je pc zouden wissen. ‘Het gaat hier om de meest extreme omstandigheden die in de natuur voorkomen,’ zegt magnetar-expert Kouveliotou. ‘Dat maakt ze voor mij zo interessant.’

Er zijn tot nu toe pas ruim tien magnetars ontdekt in het Melkwegstelsel. Het vermoeden is dat ze in de loop van de tijd evolueren tot onopvallende neutronensterren die bijna geen straling meer uitzenden. Swift J1955 zou heel goed een tussenfase in die evolutie kunnen vertegenwoordigen. ‘Dat zou prachtig zijn,’ aldus Kouveliotou, ‘omdat we dan meer inzicht krijgen in de levensloop van deze bizarre objecten.’

Maar stilletjes hoopt ze eigenlijk dat Swift J1955 een compleet nieuw type hemellichaam is. ‘Magnetars zijn behoorlijk zeldzaam, dus de kans dat we dan nog een keer zo’n bijzondere optische flitser ontdekken, is klein. Maar als het om een onbekend verschijnsel gaat, komt het misschien veel vaker voor. De camera op Kreta heeft dan nu gewoon geluk gehad, maar in de toekomst zouden grootschalige zoekacties er meer aan het licht kunnen brengen.’

De nieuwe LOFAR-radiotelescoop, die in aanbouw is in noordoost-Nederland en straks continu de hele hemel in de gaten houdt, is daar bij uitstek geschikt voor, zegt Markoff. ‘LOFAR zal duizenden pulsars bestuderen, en hopelijk vele nieuwe magnetars vinden.’ En misschien dus ook wel veel soortgenoten van Swift J1955.

Die moeten dan natuurlijk wel radiostraling uitzenden, anders ziet LOFAR ze niet. Waarom de nieuw ontdekte kosmische flitspaal dat níet doet, is nog steeds onopgehelderd. Evenals trouwens de precieze oorzaak van die veertig stroboscopische lichtflitsen. Theoretici hoeven zich voorlopig niet te vervelen.

© Govert Schilling