Astrofysici hebben gammastraling gevolgd van het onlangs ontwaakte microquasar zwarte gat V404 in het sterrenbeeld Cygnus en ontdekten dat het grote hoeveelheden antimaterie produceert in de vorm van positronen, 'kwaadaardige tegenhangers' van elektronen, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Microquasars worden verondersteld hun oorsprong te vinden in dubbelsterrenstelsels die bestaan uit een relatief grote en kortlevende ster en zijn kleinere metgezel. Wanneer een grote ster geen voorraden nucleaire brandstof meer heeft, verschijnt er een zwart gat op zijn plaats, dat materie van zijn buurman begint te "stelen". Een deel van deze materie wordt uitgeworpen in de vorm van een gloeiende gasstraal die met bijna de lichtsnelheid beweegt. Tot nu toe hebben wetenschappers slechts vier microquasars in onze Melkweg gevonden, en geen daarbuiten.
In juni 2015 ontwaakte volgens Thomas Siegert van het Instituut voor Buitenaardse Fysica in Garching (Duitsland) en zijn collega's plotseling een van de beroemdste microquasars: het V404-systeem in het sterrenbeeld Cygnus, dat tot op dit moment in winterslaap was. meer dan 26 jaar.
Dit object, dat zich op ongeveer 6000 lichtjaar van de aarde bevindt, werd ontdekt in de jaren 30 van de vorige eeuw en heeft sindsdien drie krachtige fakkels meegemaakt waardoor astronomen de structuur in detail konden bestuderen. Het is een gewone ster met een massa van ongeveer 0,7 zon en een zwart gat, dat ongeveer negen keer zwaarder is dan onze ster.
Sinds 15 juni is deze microquasar in helderheid toegenomen tot het punt dat hij de helderheid van de Krabnevel, het helderste röntgenobject aan de nachtelijke hemel, 40 keer overtrof. De uitbarsting duurde ongeveer 11 dagen, waardoor wetenschappers de quasar in detail konden bestuderen met behulp van de in een baan ronddraaiende röntgentelescopen Swift en INTEGRAL.
Een van de belangrijkste mysteries van V404 en andere microquasars, zegt Siegert, is hoe ze deze krachtige uitbarstingen van straling genereren en hoe ze de materie die ze uitspugen tot bijna-lichtsnelheden versnellen.
Zoals de wetenschappers uitleggen, hebben hun collega's de afgelopen jaren verschillende mechanismen ontdekt voor de versnelling van materie en de vorming van energiestraling, die elk hun eigen karakteristieke spoor achterlaten in het spectrum van röntgen- en gammaflitsen gegenereerd door quasars en andere compacte objecten. Siegert en zijn collega's hoopten ze te vinden door te analyseren hoeveel energie er vrijkwam tijdens de V404-flare in verschillende delen van het spectrum.
Analyse van het spectrum van de junivlam bracht een ongebruikelijke piek in de sterkte van röntgenstraling aan het licht, die viel op golven met een lengte van 2,42 picometer (10 tot min 12 graden van een meter), die aan wetenschappers een van de bronnen van deze straling 'bezweek' - een wolk van exotisch elektronen-positronplasma gegenereerd door de botsing van hoogenergetische gammastralen met elkaar.
Promotie video:
Zoals de wetenschappers opmerken, werden tijdens de uitbarsting elke seconde in de buurt van V404 10 tot 42 graden positronen geboren, waarvan slechts een deel in botsing kwam met elektronen en die röntgengolven opwekte die Swift en INTEGRAL zagen.
Een aanzienlijk deel van de antimateriedeeltjes had volgens Siegert samen met de "uitgespuide" materie in de open ruimte moeten worden gegooid, waar deze wolken van positron-elektronenplasma geleidelijk zouden vervallen, wat aanleiding zou geven tot karakteristieke uitbarstingen van gammastraling geassocieerd met de wederzijdse annihilatie van positronen en elektronen.
Dergelijke microquasars kunnen volgens de auteurs van het artikel een bron zijn van mysterieuze positronen en de bijbehorende verstrooide röntgenstralen die uit het centrum van onze Melkweg komen, wat wetenschappers nog niet hebben kunnen verklaren. Blijkbaar zijn het V404-systeem en zijn "neven" fabrieken van antimaterie die de Melkweg van schaarse positronen voorzien. Als dit waar is, dan zouden er in het centrum van de Melkweg één tot tien duizend microquasars moeten zijn, concluderen wetenschappers.
