21 maart 2019

Merkwaardige pulsar blijkt kosmische Zwarte Weduwe te zijn

De ontdekking is verricht met behulp van gegevens die zijn verkregen door de Fermi-gammatelescoop

Astronomen hebben een neutronenster ontdekt die supersnel rond zijn as draait. Bovendien blijkt de neutronenster een merkwaardige begeleider te hebben, vermoedelijk het restant van een ster die door de neutronenster is “uitgekleed”. Neutronensterren zijn de restanten van massieve sterren die ontploft zijn als supernova. Sommige neutronensterren tollen razendsnel om hun as, waarbij twee bundels van straling de ruimte ingeslingerd worden. Dit soort neutronensterren worden pulsars genoemd. Als zo’n bundel precies op de aarde gericht staat, zien we de pulsar aan en uit knipperen, als een soort kosmische vuurtoren.

Overigens zijn de stralingsbundels van pulsars slechts zelden te zien in zichtbaar licht. In verreweg de meeste gevallen gaat het om een radiobundel. De pulsar in kwestie is eigenlijk al in 1994 ontdekt, toen men een sterke bron van gammastraling aantrof in het sterrenbeeld Centaurus. Men vermoedde al dat het om een pulsar zou gaan, maar dat kon niet bevestigd worden.

Nu heeft een team van astronomen het mysterie opgelost: het gaat inderdaad om een pulsar. Een heel bijzondere bovendien. De pulsar, die door het leven gaat als PSR J1311-3430, behoort namelijk tot de gammapulsars. Deze zeldzame klasse van neutronensterren pulseren niet in radiogolven, maar in gammastralen. Verder is de pulsar een zogenaamde milliseconde-pulsar. Dat zijn pulsars die honderden keren per seconde om hun as draaien.

Kaart van de gammahemel. Deze kaart is samengesteld door vier jaar aan waarnemingen van de Fermi-ruimtetelescoop met elkaar te combineren

De ware aard van de pulsar is ontdekt door gebruik te maken van nieuwe methodes om gegevens te analyseren die verkregen zijn door de gammasatelliet Fermi. Dit was geen eenvoudige opgave, aangezien per uur slechts

een eenvoudige opgave, aangezien per uur slechts één gammafoton van de pulsar de Fermi-satelliet weet te bereiken. Uit de gegevens blijkt dat PSR J1311-3430 ongeveer 390 keer per seconde rond zijn as draait.Verder heeft men ook de eigenschappen van de begeleider kunnen vaststellen. Het blijkt te gaan om een object dat kleiner is dan Jupiter, maar acht keer zo zwaar is. Dat betekent dat de dichtheid van de begeleider enorm moet zijn: wel dertig keer hoger dan de zon. Vermoedelijk is de begeleider het restant van een ster die voor het grootste deel is uitgekleed door de pulsar. Hierbij snoept de pulsar materiaal van zijn begeleider, hetgeen twee effecten heeft gehad. Ten eerste is de pulsar hierbij “opgewonden” tot zijn huidige omwentelingssnelheid. Ten tweede is de ster vrijwel al zijn materiaal kwijtgeraakt.Daarnaast spiraliseren de objecten steeds verder naar elkaar toe. De onderlinge afstand is op dit moment slechts zo’n 300.000 kilometer – vergelijkbaar met de afstand tussen de aarde en de maan. Dit leidt ertoe dat het toch al schamele restant van de begeleider bezig is te verdampen als gevolg van de krachtige straling van de pulsar. Dit is ook de reden dat de pulsar wel de Zwarte Weduwe-pulsar wordt genoemd. Bij deze spinnensoort eten de vrouwtjes de mannetjes na de daad op.

Artistieke weergaven van de Zwarte Weduwe-pulsar. Je kunt goed zien hoe de stralingsbundels van de pulsar de begeleider doet verdampen. Ook is de kleine onderlinge afstand goed zichtbaar (op de achtergrond is de zon zichtbaar ter vergelijking). Bedenk wel dat de pulsar flink is uitvergroot. De pulsar is immers veel kleiner én veel zwaarder dan de begeleider

Bron: Max Planck Institute.

Laat wat van je horen

*

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