Een internationaal team van astronomen, onder wie Elisa Costantini (SRON/UvA), hebben voor het eerst direct gemeten hoeveel zwavel in gasvorm én in vaste vorm voorkomt in het interstellaire medium. Dit helpt bij het begrip over hoe gas tot stof samenklontert bij de vorming van sterren en planeten.
Zwavel
Zwavel is een bouwsteen voor nieuwe sterren en planeten. Maar waar het precies in gasvorm of als vaste stof zit, wisten we nog maar deels. Dus om te begrijpen hoe gas tot stof samenklontert bij de vorming van sterren en planeten, moesten we op zoek naar zwavel binnen het stof tussen de sterren—het interstellaire medium.
combinatie met ijzer
Dankzij de Japanse XRISM-satelliet hebben astronomen nu voor het eerst direct gemeten hoeveel zwavel in gasvorm én in vaste vorm voorkomt in het interstellaire medium. Zwavel blijkt daar vaak in combinatie met ijzer als vaste stof aanwezig, wat een beeld geeft over hoe deze elementen rondreizen door het heelal en bijdragen aan het ontstaan van sterren en planeten.
labonderzoek
Om zulke metingen mogelijk te maken, doet SRON al jarenlang labonderzoek. In het lab worden zwavel-ijzerverbindingen gemaakt die op aarde niet voorkomen, om te begrijpen hoe ze eruitzien in het röntgenlicht dat XRISM meet. ‘De chemie in de ruimte verloopt totaal anders dan op aarde, maar met ons labonderzoek kunnen we modellen maken die goed aansluiten bij wat XRISM meet,’ zegt Elisa Costantini (SRON/UvA).
vingerafdruk
XRISM deed de waarnemingen met zijn Resolve röntgenspectrometer. Die mat het röntgenlicht van een dubbelster op de achtergrond die als een zaklamp door het gas en stof tussen de sterren scheen. Onderweg liet het zwavel daarin vingerafdrukken achter, die we konden vergelijken met wat we in het lab hadden gemeten. Hoe de ‘zaklampmethode’ om stof te bestuderen in zijn werk gaat, kun je zien in het filmpje. Het Resolve-instrument meet die vingerafdrukken met zoveel precisie dat het kan onderscheiden of zwavel daar in gas- of vaste vorm aanwezig is.
De XRISM-missie staat onder leiding van het Japanse ruimteagentschap JAXA in samenwerking met het Amerikaanse ruimteagentschap NASA, en met bijdragen van het Europese ruimteagentschap ESA. NASA en JAXA ontwikkelden Resolve, de microcalorimeter-spectrometer van de missie. De hardware bijdrage van SRON aan XRISM bestaat uit het filterwiel en de gemoduleerde röntgenbronnen, die worden gebruikt voor de spectrale kalibratie.
Publicatie
XRISM insights for interstellar sulfur, Publications of the Astronomical Society of Japan