De 16 belangrijkste lessen uit 2018 13 – Sterrenstelsel 'Texas'

Wat we hebben geleerd in 2018: Kosmische straling komt uit ‘Texas’

De speurtocht duurde een eeuw, maar nu weten we waar de supersnelle deeltjes vandaan komen die de aarde onder vuur nemen.

Beeld Paul Faassen

Een zekere poëtische logica heeft het wel, de ontdekking dat de aarde continu wordt beschoten door een sterrenstelsel dat in vakkringen de bijnaam ‘Texas’ draagt (echte naam: TXS 0506+056). Astronomen schreven afgelopen juli in het vakblad Science dat in ‘Texas’ een kolkend zwart gat woont dat met razend tempo minuscule deeltjes op ons afvuurt, als een soort kosmische cowboy met een machinegeweer.

Daarmee losten zij een raadsel op dat kenners al meer meer dan een eeuw bezighoudt: de oorsprong van de mysterieuze deeltjesdouche die ontstaat wanneer zo’n kosmisch kogeltje een molecuul in onze dampkring aan stukken schiet. De cascade van geladen deeltjes die dat veroorzaakt, noemen fysici ‘kosmische straling’.

Speuren

In de jaren twintig stelden natuurkundigen voor het eerst dat de oorzaak van die straling wel eens zou kunnen schuilen in supersnelle deeltjes uit de ruimte. Sindsdien speuren astronomen naar de bron. Gewoon omdat ze benieuwd waren, net zoals je wilt weten welke klasgenoot een propje heeft gegooid wanneer dat plots in je nek landt.

Sterrenstelsel ‘Texas’ is een zogeheten blazar: een sterrenstelsel dat veel straling uitzendt doordat in zijn centrum een actief zwart gat huist. Zo’n gat schrokt met zoveel geweld de materie in zijn omgeving naar binnen dat de stukken er letterlijk vanaf vliegen: neutrino’s en protonen, de restanten van aangevreten atomen.

Beeld Paul Faassen

Tegen de tijd dat die deeltjes op aarde arriveren, is het niet zo gemakkelijk meer om de bron te achterhalen. De protonen worden onderweg door allerlei magneetvelden uit hun baan getrokken,  en de spookachtige neutrino’s vliegen overal ongehinderd doorheen. Voordeel is wel dat áls je dan zo’n neutrino betrapt, je zeker weet dat deze in één rechte lijn uit de bron komt.

Neutrinodetector Icecube, verscholen onder kilometers Zuidpoolijs, speurt daarom naar precies die ongrijpbare deeltjes. Op 22 september 2017 had hij ineens beet. Direct richtten astronomen over de hele wereld hun telescopen op het stukje van de hemel waaruit het deeltje afkomstig was, een gebiedje grofweg zo groot als de volle maan, en troffen daarin de dader, zo maakten zij afgelopen juli bekend: het zwarte gat in sterrenstelsel Texas.

Kosmische schutters

Daarmee is overigens niet gezegd dat dat ook de énige bron is van kosmische straling. Ook andere daders, zoals exploderende sterren in ons eigen sterrenstelsel, zouden de kenmerkende cascades kunnen veroorzaken. Het kan dus best zo zijn dat TXS 0506+056 deel is van een waar leger aan kosmische schutters met de aarde in hun vizier.

Dat maakt de ontdekking overigens niet minder bijzonder. Nooit eerder lukte het fysici om neutrino’s te vangen van buiten ons sterrenstelsel. Oudere experimenten vonden slechts neutrino’s afkomstig uit onze kosmische achtertuin: de zon en een sterexplosie in de melkweg (supernova 1987A). Die deeltjes gaan veel langzamer dan de supersnelle kogels uit Texas en zijn daardoor makkelijker te vangen.

In de toekomst zullen astronomen naar verwachting veel vaker neutrino's van buiten de Melkweg betrappen. Dat komt omdat naast Icecube straks ook de Europese tegenhanger actief is: de onderzeese detector KM3NeT,  die verrijst op drie afzonderlijke locaties op de bodem van de Middellandse Zee.

Wat we in 2018 hebben geleerd: 16 belangrijke lessen
De strijd om uw persoonlijke gegevens is echt losgebarsten. Er is zo goed als zeker vloeibaar water op Mars. Aan het einde van 2018 blikt de wetenschapsredactie terug: dit hebben we het afgelopen jaar geleerd.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.