17 augustus 2017

Neutronensterren hebben geen haar

neutron star inside

Neutronensterren, de extreem dichte restanten van massieve sterren, zijn nogal ingewikkelde objecten. Uit Italiaans onderzoek blijkt echter dat neutronensterren bijzonder simpel omschreven kunnen worden, op vergelijkbare wijze als zwarte gaten, waarvan gezegd wordt dat ze “geen haar” hebben (maar dat wordt weer betwijfeld).

Op hoeveel manieren kunnen we een object omschrijven? Laten we eens een appel als voorbeeld nemen. Op een afstand kunnen we gemakkelijk de vorm en de kleur bepalen, en met iets minder zekerheid ook het gewicht. Maar op andere manieren kunnen we de appel niet omschrijven, zoals de chemische samenstelling van het vruchtvlees.

Bij astronomische objecten geldt iets soortgelijks: het is ontzettend moeilijk om de precieze samenstelling van neutronensterren te bepalen. De materie in zo’n ster is nogal complex, en bijzonder lastig te omschrijven. Maar uit onderzoek blijkt dat wetenschappers hierbij te moeilijk denken. In feite kan een neutronenster heel simpel omschreven worden, waarbij je puur hoeft te kijken naar diens effecten op de omringende ruimtetijd.

Neutronensterren zijn feitelijk enorme atoomkernen met een diameter van 20 kilometer. De nucleaire natuurkunde die noodzakelijk is om de materie in deze objecten te omschrijven is zeer gecompliceerd en lastig te formuleren. De Italianen hebben echter ontdekt dat bepaalde eigenschappen van een neutronenster heel gemakkelijk afgeleid kunnen worden van de invloed van de neutronenster op de ruimtetijd – vergelijkbaar met het omschrijven van zwarte gaten.

Zwarte gaten zijn werkelijk unieke objecten: ze bevatten geen materie meer, maar zijn geheel opgebouwd uit ruimte en tijd. Net als neutronensterren zijn zwarte gaten het gevolg van de dood van een grote ster, in dit geval nog veel groter dan sterren die neutronensterren produceren. Zwarte gaten zijn nogal simpel te omschrijven: feitelijk zijn massa en rotatie de enige eigenschappen die er toe doen. Vandaar dat ze “haarloos” genoemd worden – ze hebben weinig unieke eigenschappen waarmee ze zich onderscheiden van soortgenoten.

Wat blijkt nou? Neutronensterren kunnen op soortgelijke wijze omschreven worden. In dit geval gaat het om massa, rotatie en quadrupoolmoment. Die laatste is de waarde waarmee de vervorming als gevolg van rotatie wordt omschreven. Alle mogelijke eigenschappen van een neutronenster blijken verband te houden met deze drie waardes. Het is daarbij niet eens belangrijk waarvan de neutronenster precies gemaakt is: we kunnen z’n staat omschrijven aan de hand van slechts drie waardes. Dat betekent dat we op een afstandje veel meer te weten kunnen komen over neutronensterren dan gedacht.

Bron: SISSA

Reacties

  1. Zwarte gaten die geen haar hebben, neutronensterren die geen haar hebben. Kale bedoening daarboven hoor. 🙂

Laat wat van je horen

*