Het gaat om een sterrenstelsel op zo’n 4 miljard lichtjaar afstand van de aarde.

De neutrino’s afkomstig van dit sterrenstelsel werden vorig jaar september door het IceCube Neutrino Observatory op Antarctica opgevangen. Toen was echter nog onbekend waar ze precies vandaan kwamen en dus riepen onderzoekers observatoria wereldwijd op om de bron van de neutrino’s op te snorren. En dat lukte! En daarmee zijn we waarschijnlijk dus ook een bron van de nog altijd mysterieuze kosmische straling op het spoor gekomen.

Kosmische straling en neutrino’s
Kosmische straling bestaat uit hoogenergetische deeltjes en ontstaat vermoedelijk net als neutrino’s tijdens heftige gebeurtenissen in het universum. Het is echter lastig gebleken om een exacte bron van kosmische straling aan te wijzen, omdat kosmische straling na het ontstaan heen en weer geslingerd wordt tussen krachtige magnetische velden in de ruimte en dus niet in een rechte lijn van A naar B reist. Maar neutrino’s doen dat wel. Deze energieke subatomaire deeltjes zijn echt onverstoorbaar en schieten bijvoorbeeld terwijl jij dit artikel leest met miljarden tegelijk dwars door jouw lichaam en onze planeet heen. Het bracht onderzoekers jaren geleden op het idee om bronnen van kosmische straling op te sporen door de jacht te openen op de bronnen van neutrino’s. Maar dan moet je die neutrino’s natuurlijk eerst wel kunnen detecteren. En dat is zo gemakkelijk nog niet, want de onverstoorbare neutrino’s gaan zelden de interactie aan met materie. Gelukkig is het onderzoekers gelukt om op Antarctica een detector te bouwen die neutrino’s wel kan waarnemen. Deze detector – het IceCube Neutrino Observatory – kan hoogenergetische neutrino’s detecteren wanneer ze botsen met atoomkernen in het Antarctisch ijs in of nabij de detector.

IceCube Neutrino Observatory op Antarctica. Afbeelding: IceCube / NSF.

TXS 0506+056
En op 22 september 2017 was het raak: het IceCube Neutrino Observatory detecteerde hoogenergetische neutrino’s. Binnen een minuut stelden onderzoekers vast waar deze ongeveer vandaan kwamen en riepen ze observatoria wereldwijd op om in dat gebied op zoek te gaan naar de bron. Al snel stuitten drie observatoria op TXS 0506+056 dat kosmische (gamma)straling afgaf. Het kon maar één ding betekenen: dit sterrenstelsel is de bron van de gedetecteerde neutrino’s. “Hoog-energetische neutrino’s ontstaan nadat kosmische straling-deeltjes versneld worden en de interactie aangaan met andere deeltjes,” vertelt onderzoeker Gary Hill. “Dus wat wij gevonden hebben, is niet alleen het eerste bewijs voor een bron van neutrino’s, maar ook bewijs dat dit sterrenstelsel kosmische straling versnelt.”

Blazar
TXS 0506+056 is een blazar: een enorm sterrenstelsel met een snel roterend superzwaar zwart gat in het hart. Dat zwarte gat verorbert materie en genereert jets: straalstromen gevuld met deeltjes. Zowel de gammastraling als de neutrino’s moeten in die straalstromen zijn ontstaan. En één zo’n straalstroom moet op de aarde gericht zijn geweest, waardoor het IceCube Neutrino Observatory neutrino’s afkomstig van dit sterrenstelsel kon opvangen.

“Ik werk al bijna dertig jaar in dit onderzoeksveld en dat we nu een bron van neutrino’s gevonden hebben, is ontzettend opwindend,” aldus Hill. “Nu we een echte bron gevonden hebben, zijn we in staat om in te zoomen op andere objecten zoals TXS 0506+056 om meer te weten te komen over de extreme gebeurtenissen die miljarden jaren geleden hebben plaatsgevonden en deze deeltjes richting onze planeet deden racen.”