Ruimtewetenschappers staan voor een raadsel. In 2023 vond een supernova plaats, maar de Fermi Gamma-ray Space Telescope van de NASA heeft daar geen gammastraling van opgevangen.
Het was een unieke kans voor wetenschappers. Op 18 mei 2023 vond er een supernova plaats in het sterrenbeeld Grote Beer (Ursa Major), op 22 miljoen lichtjaar van de aarde. Wetenschappers namen lange tijd aan dat zulke explosies een belangrijke bron van gammastraling in het heelal zijn. Maar de werkelijkheid zit wellicht toch anders.
Kosmische straling
Een supernova ontstaat als een ster die aan het begin van zijn leven minstens acht keer de massa van onze eigen zon heeft, sterft. Na een leven van miljarden jaren bezwijkt hij onder zijn eigen gewicht en knalt uiteen. Over de gevolgen die zo'n explosie heeft, bestaan meerdere hypotheses. Waaronder de hoeveelheid gammastraling die een supernova tot gevolg heeft.
In de ruimte barst het van de kosmische straling. Die bestaat voor een groot deel uit de atoomkernen van helium. Die deeltjes vliegen bijna net zo snel als het licht door het heelal. Omdat dat heel veel energie kost, is het aannemelijk dat daar een enorme explosie voor nodig is, zoals een supernova.
Het is alleen onmogelijk om de herkomst van kosmische straling te traceren. Omdat atoomkernen elektrisch geladen zijn, veranderen ze van baan zodra ze in aanraking komen met de magnetische velden van de aarde. Ze bewegen dus niet in een rechte lijn. Maar als ze op andere ruimtedeeltjes knallen, produceren ze gammastraling. En die straling gaat wél in een rechte lijn.
Ruimtetelescoop Fermi – die in 2008 werd losgelaten in het heelal – heeft door gammastraling te volgen al meerdere restanten van supernova's opgepikt. Waarvan sommige al duizenden jaren oud.
Geen gammastraling opgepikt
Maar nu het 'probleem'. Als een supernova inderdaad een belangrijke bron van gammastraling is, moet je kunnen uitrekenen hoeveel straling Fermi zou moeten oppikken direct na een explosie. Geschat werd dat een supernova ongeveer tien procent van zijn totale energie omzet in het versnellen van kosmische straling, maar tastbaar bewijs ontbrak hier nog voor. Lange tijd dachten wetenschappers dat dat kwam omdat de onderzochte supernova's te ver weg stonden of te oud waren.
Vandaar dat de supernova van 2023 (SN 2023ixf) zo'n unieke kans was. Hij stond relatief dichtbij én het was mogelijk om de straling direct na de explosie op te pikken. Maar wat bleek? Ook deze supernova liet geen significante stijging in gammastraling zien.
Wetenschappers moeten nu weer terug naar de tekentafel. Want als een supernova niet verantwoordelijk is voor de versnelling van kosmische straling, wat is het dan wel? Het kan natuurlijk ook dat het Fermi om de een of andere reden niet gelukt is om de gammastraling op te pikken. Zo draagt het gebrek aan data ook weer bij aan het leggen van de ruimtepuzzel.