STERKE GAMMAPULS VAN STER VERSTOORT IONOSFEER AARDE

Onderzoekers van de universiteit van Stanford hebben ontdekt dat een sterke puls gammastraling van een exotische ster een verstoring kan veroorzaken in de ionosfeer van de aarde.

De gammapuls was op 27 augustus gedetecteerd door ten minste vijf kunstmanen en twee ruimtesondes en duurde ruim vijf minuten. Geringe verschillen in de aankomsttijden maakten het mogelijk om, via driehoeksmeting, de positie van de bron aan de hemel te bepalen. Het bleek te gaan om een bekende, zwakke rontgenster op een afstand van ongeveer 20.000 lichtjaar die af en toe een krachtige puls gammastraling uitzendt.

Zo'n Soft Gamma Repeater (SGR) is waarschijnlijk een snel roterende superdichte neutronenster, zoals een pulsar, maar met een magnetisch veld dat ongeveer honderd maal zo sterk is: minstens 10 gauss (aan het aardoppervlak heerst 0,5 gauss). Om die reden wordt een SGR ook wel magnetar genoemd. Sinds 1986 zijn er nog maar vier exemplaren ontdekt. Hun gammastraling zou ontstaan als gevolg van een soort `bevingen' in de buitenste vaste korst van de ster. Op gewone pulsars vinden ook sterbevingen plaats, maar bij een magnetar zouden die worden opgewekt door vooral het extreem sterke magnetische veld.

De fotonen van de gammapuls ioniseerden de atmosfeer op hoogten tussen 60 en 90 kilometer tot een niveau dat normaliter alleen overdag - onder invloed van de ultraviolette straling van de zon - wordt gemeten. Die extra ionisatie werd waargenomen via zijn effecten op de voortplanting van radiogolven op golflengten van 10 tot 15 kilometer, uitgezonden door zenders van de Amerikaanse marine op Hawaii en in Washington. Zulke lange golven worden gebruikt voor lange-afstandscommunicatie, omdat deze golven zich via reflecties tegen de ionosfeer en het aardoppervlak met zeer geringe verliezen over enorme afstanden kunnen voortplanten.

Onderzoekers van de universiteit van Stanford gebruiken deze golven al jarenlang om langs de omgekeerde weg, het gedrag van de ionosfeer te bestuderen. Zij hebben nu ontdekt dat de ionosfeer boven het westen van de Verenigde Staten tijdens de aankomst van de gammapuls een ionisatiepiek vertoonde maar die boven het oosten niet. Dit klopt met het feit dat het oosten toen in de `schaduw' van de gammapuls lag. De onderzoekers hebben ook een fluctuatie met een periode van 5 seconden in de extra ionisatie waargenomen, overeenkomend met de bekende rotatietijd van de magnetar.

De Stanford-onderzoekers zeggen dat deze gammapuls ``het eerste directe bewijs is dat een verre ster een fysisch effect op de omgeving van de aarde kan hebben'. Maar astronomen weten al lang dat de ionosfeer ook wordt beinvloed door sterren die rontgenstraling uitzenden. In het algemeen is het heel moeilijk een verandering in de ionosfeer in verband te brengen met een bepaalde rontgenbron.