Met behulp van ESO’s Very Large Telescope hebben Europese astronomen voor het eerst aangetoond dat een magnetar – een merkwaardig soort neutronenster – is voortgekomen uit een ster die zeker veertig keer zo zwaar was als onze zon. Dit resultaat is in strijd met bestaande theorieën over de evolutie van sterren: een ster van deze massa zou naar verwachting namelijk een zwart gat moeten zijn geworden, en niet een magnetar. En dat roept de fundamentele vraag op hoe zwaar een ster nu echt moet zijn om een zwart gat te worden. Om tot hun conclusie te komen, hebben de astronomen gedetailleerd gekeken naar de bijzondere sterrenhoop Westerlund 1¹, die zich op een afstand van 16.000 lichtjaar in het zuidelijke sterrenbeeld Ara (Altaar) bevindt. Uit eerder onderzoek was al gebleken dat Westerlund 1 de meest nabije ‘supersterrenhoop’ is. Hij bevat honderden zeer zware sterren, waarvan sommige bijna een miljoen keer zo veel licht produceren als onze zon en bijna tweeduizend keer zo groot zijn (oftewel: zo groot als de baan van Saturnus). Westerlund 1 is een fantastische ‘dierentuin’ van de meest uiteenlopende, exotische sterren. Die sterren hebben één ding gemeen: ze zijn vrijwel gelijktijdig ontstaan uit één en hetzelfde stervormingsproces. De sterrenhoop is naar schatting 3,5 tot 5 miljoen jaar oud.

Magnetars

Een magnetar is een soort neutronenster met een ongelooflijk sterk magnetisch veld – duizend biljoen keer zo sterk als dat van de aarde – die ontstaan is nadat een zware ster een supernova-explosie heeft ondergaan. De sterrenhoop Westerlund 1 bevat een van de weinige magnetars in ons melkwegstelsel. Het feit dat hij tot deze sterrenhoop behoort, brengt de astronomen tot de opmerkelijke conclusie dat deze magnetar moet zijn ontstaan uit een ster die zeker veertig keer zo zwaar was als de zon. Aangezien alle sterren in Westerlund 1 even oud zijn, kan de ster die na zijn ontploffing een magnetar achterliet dus nooit langer hebben geleefd dan de overige sterren in de sterrenhoop. Omdat de levensduur van een ster direct afhankelijk is van zijn massa – hoe zwaarder de ster, des te korter zijn leven – kunnen we er zeker van zijn dat de korter levende ster die magnetar werd nóg zwaarder moet zijn geweest,’ aldus medeauteur en teamleider Simon Clark. ‘Dat is van grote betekenis, omdat er nog geen algemeen aanvaarde theorie bestaat voor de vorming van zulke extreem magnetische objecten.’ Met die wetenschap hebben de astronomen de twee sterren in Westerlund 1 bestudeerd die de bedekkingsveranderlijke dubbelster W13 vormen. De massa’s van de sterren in zo’n dubbelstersysteem kunnen namelijk rechtstreeks worden afgeleid uit hun baanbewegingen. Uit die massabepaling volgt dat de ster die magnetar is geworden zeker veertig keer zo zwaar moet zijn geweest als onze zon. [Lees meer...]

Noot:

1. De open sterrenhoop Westerlund 1 is in 1961 vanuit Australië ontdekt door de Zweedse astronoom Bengt Westerlund, die later directeur van de ESO-sterrenwacht in Chili was (1970-1974). De sterrenhoop bevindt zich achter een enorme interstellaire wolk van gas en stof, die het licht van de sterrenhoop grotendeels tegenhoudt. De verzwakkingsfactor bedraagt meer dan 100.000, en dat is ook de reden waarom het zo lang heeft geduurd voordat de ware aard van deze sterrenhoop aan het licht kwam. [↩]