28 september 2021

Nederlandse sterrenkundigen zien opgewarmde neutronenster

De bolhoop Terzan 5, waarin zich de onderzochte neutronenster bevindt. Credit: Nathalie Degenaar en Rudy Wijnands

Nathalie Degenaar en Rudy Wijnands (Universiteit van Amsterdam) keken in het binnenste van een extreem object in ons heelal. Zo konden zij de opwarming van zo’n neutronenster in een röntgendubbelster ontdekken. De twee Nederlandse sterrenkundigen beschrijven hun resultaten in twee artikelen (deze én deze) in het Britse wetenschappelijke tijdschrift ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society‘ (MNRAS). In röntgendubbelsterren draaien een neutronenster en een begeleidende ster om elkaar heen. Neutronensterren zijn 1,5 keer zo zwaar als de zon, maar hebben een middellijn van hooguit 25 km. Een theelepel neutronenstermaterie weegt meer dan 500 miljoen ton. 😯 Door de onwaarschijnlijk hoge dichtheid zijn het interessante objecten om materie in extreme omstandigheden te onderzoeken. De begeleider draagt materie over aan de neutronenster, waarbij röntgenstraling vrijkomt. Het opslokken van materie genereert warmte en dus energie die in de neutronenster wordt opgeslagen. Als de materieoverdracht stopt, gaat de ster de warmte via zijn oppervlak uitstralen. Die warmtestraling kan worden gemeten met gevoelige röntgensatellieten. Degenaar en Wijnands doken vorig jaar, na de ontdekking van röntgendubbelster IGR J17480-2446 in de bolvormige sterrenhoop Terzan 5, in de archieven van röntgensatelliet Chandra om de warmtestraling van de nieuwe neutronenster te onderzoeken. Uit hun analyse bleek dat de ster een relatief lage temperatuur had voordat de accretiefase begon. Ze speculeerden dat deze temperatuur wellicht zou stijgen, zodra de materieoverdracht van de begeleider naar de neutronenster zou zijn gestopt.Amsterdams pionierswerk in universum In januari 2011 bleek de röntgenhelderheid van IGR J17480-2446 veel lager te zijn geworden, wat een indicatie was dat de overdracht was gestopt. Nieuwe Chandra-observaties (in februari 2011) toonden aan dat de neutronenster vier keer zo helder (ongeveer 1,5 keer zo warm) was als eerder op basis van de archiefdata was vastgesteld. De conclusie van Degenaar en Wijnands is dat de neutronenster inderdaad is opgewarmd door de materieoverdracht. De astronomen verwachten dat de neutronenster nu gaat afkoelen tot zijn basisniveau, en om dit precies te kunnen onderzoeken wordt begin mei een nieuwe Chandra-meting uitgevoerd. Al eerder is dit soort onderzoek gedaan voor een kleine groep röntgendubbelsterren die soms jaren- of decennialang materie opslokken en daardoor sterk opwarmen. Wijnands heeft hierin pionierswerk verricht. Maar nooit eerder is dit onderzocht bij een ‘gewone’ röntgendubbelster, zoals de nieuw ontdekte bron, die slechts een paar weken heldere röntgenstraling uitzendt. Met deze ontdekking kan onderzoek naar het opwarmen en afkoelen van neutronensterren een nieuwe weg inslaan. Er zijn talloze modellen die beschrijven hoe materie zich onder deze extreme omstandigheden gedraagt. De sterrenkundigen kunnen nu zien hoe snel of langzaam de ster afkoelt en op die manier een aantal modellen uitsluiten. Bron: Scienceguide.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.