[PWC-MEDIA] [NOVA-perslijst2] Neutrino gekoppeld aan zwart gat dat ster verzwelgt

  • From: Marieke Baan <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> (Redacted sender "H.M.Baan" for DMARC)
  • To: "<nova-perslijst2@xxxxxxxxxxx>" <nova-perslijst2@xxxxxxxxxxx>, "nova-astronomen@list uva nl" <nova-astronomen@xxxxxxxxxxx>
  • Date: Mon, 22 Feb 2021 16:06:34 +0000

P E R S B E R I C H T

Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
22 februari 2021

Neutrino gekoppeld aan zwart gat dat ster verzwelgt

Astronomen hebben, pas voor de tweede keer ooit, een neutrino gekoppeld aan een 
object buiten onze Melkweg. Deze waarnemingen zijn gedaan met behulp van 
telescopen op zowel de aarde als in de ruimte. De onderzoekers, onder wie de 
Leidse astronoom Sjoert van Velzen, konden het neutrino traceren naar een zwart 
gat dat een ster aan het verslinden is, een zogeheten tidal disruption event. 
Het resultaat is gepubliceerd in Nature Astronomy.

Het heelal zit vol met zo goed als ongrijpbare neutrino’s. Deze ongeladen 
subatomaire elementaire deeltjes hebben nauwelijks interactie met andere 
materie. Vooral de neutrino’s met extreem hoge energie zijn interessant voor 
astrofysici. De bron van deze extreme deeltjes is onbekend.

Op basis van theoretische voorspellingen was er een vermoeden dat tidal 
disruption events al vroeg in hun evolutie - als ze op hun helderst zijn - 
hoge-energieneutrino’s kunnen produceren in straalstromen of jets. De eerste 
hoge-energieneutrino die gekoppeld is aan een tidal disruption event laat 
echter een aantal verrassende eigenschappen zien. “Het neutrino lijkt niet te 
zijn geproduceerd zoals we hadden verwacht,” zegt eerste auteur Robert Stein, 
promovendus aan de Humboldt University in Berlijn.

Het onderzoeksverhaal begint in april 2019, als een team onder leiding van 
Sjoert van Velzen een nieuw tidal disruption event ontdekt met behulp van de 
Zwicky Transient Facility, een robotische camera op Palomar Observatory in 
Califonië, VS. De uitbarsting vond plaats op een afstand van 690 miljoen 
lichtjaar van de aarde in het sterrenstelsel 2MASX J20570298+1412165, in het 
sterrenbeeld Dolfijn.

Naast deze optische waarnemingen werden ook meerdere ultraviolet- en 
röntgenbeelden gemaakt vanuit de ruimte (zowel met de Swift -telescoop als de 
XMM-Newton-satelliet). En tot slot werden ook radiotelescopen ingezet om het 
nieuwe event te bekijken: De Karl G. Jansky Very Large Array in New Mexico, VS, 
en MeerKAT in Zuid-Afrika.

De helderheid piekte in mei 2019, zonder dat er een jet verscheen. Op basis van 
theoretische voorspellingen leek deze nieuwe bron dan ook geen goede 
neutrino-kandidaat. Maar toen ontdekte het IceCube Neutrino Observatory op het 
Amundsen-Scott South Pole Station in Antarctica vijf maanden later, op 1 
oktober 2019, een hoge-energieneutrino, genaamd  IC191001A, en traceerde die 
terug naar een afgebakend stuk aan de hemel, precies waar het tidal disruption 
event plaatsvond. Het team berekende dat er een kans is van slechts 1 op de 500 
dat deze associatie per toeval zou ontstaan. De vraag was vervolgens hoe het 
neutrino’s heeft kunnen produceren.

Voor het antwoord waren de waarnemingen met radiotelescopen essentieel. De 
radio-emissie bleef nog maandenlang stabiel, wat aantoont dat de versnelling 
van de deeltjes ook kan plaatsvinden na de helderheidspiek in zichtbaar licht. 
Na een analyse van alle gegevens blijven er drie mogelijke locaties over voor 
de productie van neutrino’s in tidal disruption events: in de buitendelen van 
de schijf door botsingen met UV-licht, in de binnendelen door botsingen met 
röntgenstraling, of in de uitstroom van deeltjes door botsingen met andere 
deeltjes.

Van Velzen heeft een voorkeur voor het model waarin het waargenomen neutrino 
zijn oorsprong vindt in het buitengebied van de schijf: “In dit deel is de 
dichtheid van UV-fotonen zo hoog dat het heel makkelijk is om neutrino’s te 
produceren met de energie die we hebben waargenomen.”

“De voorspelling dat neutrino’s en tidal disruptions gerelateerd zouden kunnen 
zijn is pas een paar jaren geleden gedaan,” aldus van Velzen. “Dat we het nu 
voor het eerst kunnen meten is natuurlijk ontzettend mooi. Met de detectie van 
slechts een neutrino komen we veel meer te weten over wat er gebeurt wanneer 
een ster in een zwart gat valt.”

E I N D E  P E R S B E R I C H T
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Meer informatie

Contact:
Sjoert van Velzen, Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden
E-mail: sjoert@xxxxxxxxxxxxxxxxxx<mailto:sjoert@xxxxxxxxxxxxxxxxxx>

Artikel:
A tidal disruption event coincident with a high-energy neutrino. Robert Stein, 
Sjoert van Velzen, Marek Kowalski, Anna Franckowiak, et al. DOI: 
https://dx.doi.org/10.1038/s41550-020-01295-8

Beeld:
Nadat het zwarte gat de ster heeft uiteengereten, is ongeveer de helft van het 
ster-restant terug geslingerd in de ruimte, terwijl de andere helft een 
gloeiende accretieschijf rond het zwarte gat vormt. Deze gebeurtenis is 
waargenomen van röntgen- tot radiogolflengten en met de detectie van één 
neutrino. Een krachtige ‘motor’ in het centrum van de schijf kan de neutrino- 
en radio-emissie verklaren. Fotocredit: DESY, Science Communication Lab

Video:
https://youtu.be/wEdZVN2RG3g ;(na afloop embargo)

Opgemaakt persbericht op www.astronomie.nl/<http://www.astronomie.nl/>
---------------------------------------------------------------------------------------------------
[cid:E35C3622-5580-45A7-8F43-158DA76714BD@home]

JPEG image

_______________________________________________
NOVA-perslijst2 mailing list
NOVA-perslijst2@xxxxxxxxxxx
https://list.uva.nl/mailman/listinfo/nova-perslijst2

Other related posts:

  • » [PWC-MEDIA] [NOVA-perslijst2] Neutrino gekoppeld aan zwart gat dat ster verzwelgt - Marieke Baan