24 april 2018

MUSE-gegevens wijzen solitaire neutronenster buiten onze Melkweg aan

Een solitaire neutronenster in de Kleine Magelhaense Wolk

Nieuwe beelden van ESO’s Very Large Telescope in Chili en andere telescopen tonen een rijk landschap van sterren en gloeiende gaswolken in een van onze naaste buurstelsels, de Kleine Magelhaense Wolk. Dankzij deze foto’s hebben astronomen een moeilijk vindbaar stellair overblijfsel kunnen opsporen dat verscholen zat tussen de filamenten van gas die door een 2000 jaar oude supernova-explosie zijn achtergelaten. Met behulp van het MUSE-instrument is vastgesteld waar dit ongrijpbare object zich verstopt hield en bestaande gegevens van de ruimtetelescoop Chandra hebben bevestigd dat het om een solitaire neutronenster gaat.

Hubble-opname van de omgeving van een verborgen neutronenster in de Kleine Magelhaense Wolk

Spectaculaire nieuwe foto’s, gebaseerd op opnamen van telescopen op aarde en in de ruimte1, vertellen het verhaal van de zoektocht naar een vermist object dat verscholen zat tussen een wirwar van gasfilamenten in de Kleine Magelhaense Wolk, ongeveer 200.000 lichtjaar van de aarde.

Nieuwe gegevens van het MUSE-instrument van de Very Large Telescope van ESO in Chili hebben het bestaan aan het licht gebracht van een opmerkelijke ring van gas in de supernovarest 1E 0102.2-7219. Deze langzaam uitdijende gasring bevindt zich temidden van talloze snel bewegende filamenten van gas en stof die zijn achtergebleven na een supernova-explosie. De ontdekking heeft een team onder leiding van Frédéric Vogt, een ESO Fellow in Chili, in staat gesteld om de eerste solitaire neutronenster met een zwak magnetisch veld buiten ons eigen Melkwegstelsel op te sporen.

MUSE-opname van de omgeving van een verborgen neutronenster in de Kleine Magelhaense Wolk

Het team merkte op dat de ring gecentreerd is rond een röntgenbron die jaren geleden al was ontdekt en de aanduiding p1 had gekregen. De aard van deze bron was tot nu toe een raadsel. Met name was onduidelijk of p1 werkelijk deel uitmaakt van de supernovarest of daarachter ligt. Pas toen de ring van gas – die zowel neon als zuurstof bevat – werd waargenomen met MUSE, ontdekte het onderzoeksteam dat deze p1 perfect omcirkelt. Dat kon geen toeval zijn: p1 moest haast wel deel uitmaken van de supernovarest. Toen de locatie van p1 bekend was, gebruikte het team bestaande röntgenwaarnemingen van dit object die met de ruimtetelescoop Chandra waren gedaan om vast te stellen dat het om een solitaire neutronenster met een zwak magnetisch veld ging.

Röntgenopname van de omgeving van een verborgen neutronenster in de Kleine Magelhaense Wolk

In de woorden van Frédéric Vogt: ‘Als je naar een puntbron zoekt, dan helpt het wel wanneer het universum er letterlijk een cirkel omheen heeft getrokken om je te laten zien waar je zoeken moet.’

Wanneer zware sterren als supernova exploderen, laten ze een klonterig web van heet gas en stof achter, dat ‘supernovarest’ wordt genoemd. Deze turbulente structuren spelen een cruciale rol bij de herverdeling van de zwaardere elementen – zoals zware sterren die voor en tijdens hun explosieve einde hebben geproduceerd – over de interstellaire ruimte, waar ze uiteindelijk nieuwe sterren en planeten vormen.

Vermoed wordt dat het heelal wemelt van de solitaire neutronensterren met zwakke magnetische velden. Maar deze objecten, die meer massa hebben dan onze zon maar desondanks amper twintig kilometer groot zijn, zijn moeilijk te vinden omdat ze alleen op röntgengolflengten stralen2. Dat maakt het feit dat p1 aan de hand van optische waarnemingen als solitaire neutronenster is geïdentificeerd des te bijzonderder.

Medeauteur Liz Bartlett, een andere ESO Fellow in Chili, vat de ontdekking aldus samen: ‘Dit is het eerste object in zijn soort dat, met MUSE als leidraad, buiten de Melkweg is opgespoord. We denken dat dit nieuwe wegen kan openen voor het opsporen en onderzoeken van deze ongrijpbare stellaire overblijfselen.’ Hier het vakartikel over de waarnemingen met MUSE aan de solitaire neutronenster. Bron: ESO.

Noten
  1. De foto combineert gegevens van het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope in Chili en de om de aarde cirkelende Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA en de Chandra-ruimtetelescoop van NASA. []
  2. Snel ronddraaiende neutronensterren met een sterk magnetisch veld heten pulsars. Ze zijn een krachtige bron van onder meer radiostraling, wat hen gemakkelijk vindbaar maakt. Pulsars vormen echter slechts een kleine fractie van alle neutronensterren waarvan het bestaan wordt voorspeld. []

Laat wat van je horen

*