RAADSEL KOSMISCHE RÖNTGENZEE NA BIJNA VEERTIG JAAR OPGELOST

Het lijdt nu vrijwel geen twijfel meer dat de `zee' van diffuse röntgenstraling uit het heelal geproduceerd wordt door zeer verre (en dus zeer jonge) sterrenstelsels. Dat blijkt uit waarnemingen met de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra en met een grote optische telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili. De aanwezigheid van de mysterieuze röntgenstraling uit het heelal werd in 1962 door de Amerikaans-Italiaanse astronoom Ricardo Giacconi ontdekt met behulp van detectoren aan boord van raketten die gedurende korte perioden waarnemingen buiten de aardatmosfeer konden verrichten.

In de jaren zeventig werd het duidelijk dat deze röntgenstraling van buiten het melkwegstelsel moest komen. Aanvankelijk werd gedacht aan de straling van heet, ijl gas tussen sterrenstelsels, maar langzamerhand kwamen er steeds meer aanwijzingen dat de sterrenstelsels zèlf de oorzaak konden zijn. De Duitse röntgensatelliet Rosat (1990-1999) ontdekte dat het grootste deel van de laag-energetische röntgenstraling van zeer verre sterrenstelsels met een extreem heldere kern komt, maar deze satelliet kon niet zo scherp waarnemen om ook de herkomst van de hoog-energetische component te achterhalen.

Chandra heeft een telescoop die net zo scherp kan waarnemen als een optische telescoop op aarde. Hiermee is elf dagen een stukje hemel half zo groot als de volle maan in het zuidelijke sterrenbeeld Fornax (Oven) waargenomen. In dit Chandra Deep Field South werden vele röntgenbronnen ontdekt, die vervolgens met een 8,2 meter telescoop van de ESO in zichtbaar licht en in het infrarood werden bestudeerd. De meeste van deze bronnen blijken sterrenstelsels op afstanden van 8 tot 9 miljard lichtjaar te zijn. Zij hebben een kern waarin een grote hoeveelheid energie wordt geproduceerd, maar die is in vele gevallen vrij donker, doordat het licht ervan door stofwolken wordt geabsorbeerd.

De astronomen kunnen nu vaststellen dat 60 tot 80 procent van de hoog-energetische röntgenachtergrondstraling door deze verre, jonge sterrenstelsels wordt geproduceerd. Vrijwel niemand twijfelt er nog aan dat ook de resterende 20 tot 40 procent van zulke stelsels komt, maar die zijn te zwak om ze met de huidige telescopen te kunnen waarnemen. Opmerkelijk is nog dat in de verdeling van de verre röntgenbronnen een clustering is waar te nemen, zoals die ook wordt gezien bij de optische sterrenstelsels dichter bij huis. Dit betekent dat deze röntgenbronnen een belangrijk hulpmiddel zouden kunnen worden bij het onderzoek naar de structuur van het diepe c.q. jonge heelal.