Afbeelding tegoed: NASA
NASA-astronomen zijn van mening dat gepensioneerde quasars een bron kunnen zijn van zeldzame, hoogenergetische kosmische straling. De bron van kosmische straling is een mysterie, maar astronomen hebben berekend dat ze afkomstig moeten zijn van objecten binnen 200 miljoen lichtjaar van de aarde - deze 'gepensioneerde quasars' zouden de bron kunnen zijn.
Ze zijn oud maar niet vergeten. Nabijgelegen 'gepensioneerde' quasarstelsels, miljarden jaren na hun gloriedagen als de helderste bakens in het heelal, kunnen de huidige bron zijn van zeldzame, hoogenergetische kosmische stralen, de snelst bewegende stukjes materie die bekend zijn en waarvan de oorsprong een al lang bestaand mysterie, volgens wetenschappers van NASA en Princeton University.
De wetenschappers hebben vier elliptische sterrenstelsels geïdentificeerd die mogelijk deze tweede carrière van de productie van kosmische straling zijn begonnen, allemaal boven het handvat van de Big Dipper en zichtbaar met telescopen in de achtertuin. Elk bevat een centraal zwart gat van ten minste 100 miljoen zonsmassa's die, als ze ronddraaien, een kolossale batterij zouden kunnen vormen die atoomdeeltjes, zoals vonken, naar de aarde schiet met bijna lichte snelheid.
Deze bevindingen worden vandaag besproken in een persconferentie tijdens de gezamenlijke bijeenkomst van de American Physical Society en de High Energy Astrophysics Division van de American Astronomical Society in Albuquerque, N.M. Het team bestaat uit Dr. Diego Torres van Princeton University en Drs. Elihu Boldt, Timothy Hamilton en Michael Loewenstein van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md.
Quasar-sterrenstelsels zijn duizenden keren helderder dan gewone sterrenstelsels, gevoed door een centraal zwart gat dat grote hoeveelheden interstellair gas opslokt. In sterrenstelsels met zogenaamde quasarresten is de kern van het zwarte gat niet langer een sterke stralingsbron.
'Sommige quasarresten zijn misschien toch niet zo levenloos en houden zich bezig in hun latere jaren', zei Torres. "Voor het eerst zien we een hint van een mogelijk verband tussen de aankomstrichtingen van kosmische stralen met ultrahoge energie en locaties aan de hemel van nabijgelegen slapende sterrenstelsels die superzware zwarte gaten herbergen."
Kosmische straling met ultrahoge energie vertegenwoordigt een van de grootste mysteries van astrofysica. Elke kosmische straal - in wezen een enkel subatomair deeltje zoals een proton dat de lichtsnelheid schuwt - bevat evenveel energie als een honkbalveld in de hoogste klasse, meer dan 40 miljoen biljoen elektronvolt. (De restenergie van een proton is ongeveer een miljard elektronvolt.) De bron van de deeltjes moet binnen 200 miljoen lichtjaar van de aarde zijn, want kosmische straling van buiten deze afstand zou energie verliezen als ze door de duisternis van de kosmische microgolfstraling zouden reizen het heelal doordringen. Er bestaat echter grote onzekerheid over wat voor soort objecten binnen 200 miljoen lichtjaar zulke energetische deeltjes zouden kunnen genereren.
"Alleen al het feit dat deze vier gigantische elliptische sterrenstelsels kennelijk inactief zijn, maakt ze levensvatbare kandidaten voor het opwekken van ultra-hoogenergetische kosmische straling", aldus Boldt. Doordrenkte straling van een actieve quasar zou de versnelling van kosmische straling dempen en het grootste deel van hun energie onderdrukken, zei Boldt.
Het team geeft toe dat het niet kan bepalen of de zwarte gaten in deze sterrenstelsels draaien, een basisvereiste voor een compacte dynamo om kosmische straling met ultrahoge energie te versnellen. Toch hebben wetenschappers het bestaan van ten minste één ronddraaiend superzwaar zwart gat, aangekondigd in oktober 2001, bevestigd. De heersende theorie is dat superzware zwarte gaten omhoog spinnen terwijl ze materie vastleggen en de orbitale energie absorberen uit de invallende materie.
Kosmische straling met ultrahoge energie wordt gedetecteerd door op de grond gebaseerde observatoria, zoals de Akeno Giant Air Shower Array nabij Yamanashi, Japan. Ze zijn uiterst zeldzaam en treffen de atmosfeer van de aarde met een snelheid van ongeveer één per vierkante kilometer per decennium. Er wordt gewerkt aan de bouw van het Auger-observatorium, dat 3.000 vierkante kilometer (1.160 vierkante mijl) zal beslaan op een verhoogde vlakte in het westen van Argentinië. Een voorgestelde NASA-missie genaamd OWL (Orbiting Wide-angle Light-collectors) zou kosmische straling met de hoogste energie detecteren door vanuit de ruimte op de atmosfeer neer te kijken.
Loewenstein wordt lid van NASA Goddard's Laboratory for High Energy Astrophysics als onderzoeksmedewerker bij de University of Maryland, College Park. Hamilton, ook lid van het Lab, is een fellow van de National Research Council.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
