Oorsprong kosmische straling blijft mysterie
19 april 2012 door EEKosmische straling werd 100 jaar geleden ontdekt, maar de oorsprong ervan blijft één van de meest hardnekkige mysteries in de fysica.
Waarnemingen met de grote 'neutrinotelescoop' IceCube op Antarctica hebben nog geen uitsluitsel kunnen geven over de herkomst van de meest energierijke vorm van kosmische straling. Eén belangrijke klasse van kandidaten, extreme supernova-explosies, lijkt wel afgeschreven te kunnen worden.
'Kosmische straling' is de verwarrende benaming voor de energierijke deeltjes uit de ruimte - voornamelijk protonen - waarmee de aarde voortdurend wordt bestookt. De meeste van deze snelle deeltjes zijn waarschijnlijk afkomstig van supernova-explosies, maar sommige hebben zoveel energie dat een 'gewone' sterontploffing tekortschiet om die te verklaren.
Gedacht werd dat zogeheten hypernova's - de hevige explosies die optreden als een zeer zware ster tot een zwart gat ineenstort - wellicht de bron van deze extreem energierijke deeltjes waren. Naast snelle protonen produceren deze hypernova-explosies ook kortstondige flitsen van gammastraling. En bij interacties tussen extreem energierijke protonen en gammastraling zouden neutrino's moeten vrijkomen.
Als hypernova's inderdaad de bron van de meest energierijke vorm van kosmische straling waren, zou IceCube in de periode mei 2008- april 2010, toen de neutrinodetector nog niet helemaal compleet was, na elke gammaflits ongeveer acht neutrino's uit de richting van de hypernova hebben moeten opvangen. Maar hoewel er in die jaren meer dan driehonderd gammaflitsen zijn waargenomen, heeft IceCube verrassend genoeg niet één neutrino gedetecteerd dat met zekerheid van zo'n hypernova-explosie afkomstig was.
De vraag is nu waar de meest energierijke kosmische straling dan wél vandaan komt. Eigenlijk is er nog maar één serieuze klasse van kandidaten: de actieve kernen van sterrenstelsels. In deze kernen houden zich superzware zwarte gaten schuil die materie uit hun omgeving opslokken en een deel van hun 'buit' als bundels van energierijke deeltjes terug de ruimte in blazen. De komende tijd wordt onderzocht of IceCube de daarbij vrijkomende neutrino's wél waarneemt.
