9 april 2020

Sterk magnetische neutronenster met jets zet bestaande theorieën overboord

Een internationaal team van onderzoekers onder Amsterdamse leiding heeft een neutronenster met sterk magneetveld ontdekt die, tegen de heersende theorieën in, jets uitbraakt. Deze artistieke impressie toont een neutronenster (midden) met een sterk magneetveld (witte cirkels) en twee jets (brede witte strepen naar boven en onder). Om de ster draait een accretieschijf (paarsblauw).
Credit: ICRAR/Universiteit van Amsterdam

Een team astronomen onder leiding van de Amsterdamse promovendus Jakob van den Eijnden heeft met de Very Large Array (VLA) voor het eerst een sterk magnetische neutronenster waargenomen die jets produceert. Het team publiceerde vorig jaar al twee artikelen waarin aannemelijk werd gemaakt dat dit tot de mogelijkheden zou behoren, hoewel het volgens de theorie niet kan. De radiostraling gedraagt zich tijdens de uitbarsting precies zoals in jets die bekend zijn van andere bronnen, zoals zwarte gaten, of neutronensterren met een zwak magneetveld. Het resultaat wordt deze week online gepubliceerd in Nature.

Artistieke impressie van een neutronenster (rechts) met grote begeleidende ster (links). De neutronenster heeft zo’n sterke zwaartekracht dat het materiaal afpakt van de begeleidende ster. Credit: ICRAR/Universiteit van Amsterdam

Jets zijn energierijke plasmastromen die met hoge snelheid uit de directe omgeving van accreterende zwarte gaten of neutronensterren de ruimte in worden geblazen. Accreterend wil zeggen dat de neutronenster materiaal (gas) opslokt van zijn begeleidende (gewone) ster. Jets zijn al tientallen jaren bekend, maar tot nu toe waren ze nog nooit gezien bij neutronensterren met een sterk magneetveld. De heersende overtuiging was dat het sterke magneetveld de vorming van plasmastromen tegenhoudt doordat het gas niet dicht genoeg bij de neutronenster kan komen.

Jets zijn belangrijk omdat ze grote hoeveelheden materie de ruimte in spuwen, wat een grote impact kan hebben op de directe omgeving. Daarbij spelen jets mogelijk ook een belangrijke rol in de evolutie van röntgendubbelsterren. Het is daarom van groot belang om te begrijpen hoe jets worden geproduceerd en hoeveel materie ze precies de ruimte in blazen.

Artistieke impressie van een neutronenster (midden) met een sterk magneetveld (witte cirkels) en twee jets (oranje uitbarstingen naar boven en onder). Om de ster draait een accretieschijf (oranje). Credit: ICRAR/Universiteit van Amsterdam

Van den Eijnden (Universiteit van Amsterdam) en collega’s bestudeerden Swift J0243, in oktober 2017 ontdekt, met de VLA-radiotelescoop in New Mexico, VS, en de Swift-röntgensatelliet. “Het radiospectrum van Swift J0243 is hetzelfde als in jets van andere bronnen en verandert op dezelfde manier,” zegt Van den Eijnden. “De radiohelderheid volgt bovendien de helderheid van het invallende gas zoals ook elders wordt gezien. We hebben dus echt voor het eerst een jet waargenomen van een neutronenster met een sterk magneetveld.”

De bestaande theorieën, die zeggen dat dit onmogelijk is, kunnen overboord. Maar het resultaat sluit wel mooi aan bij een recent ontwikkeld model, waarin de vorming van jets op een heel andere manier wordt voorspeld, en waarin het magneetveld geen probleem is.
De ontdekking opent een heel nieuw onderzoeksveld. “We kunnen bijvoorbeeld nu gaan testen of de draaisnelheid van een object bepaalt hoe sterk de jets zijn; veel jet-modellen voorspellen dit maar tot nu toe is daar nog geen sterk bewijs voor gevonden,” zegt tweede auteur Nathalie Degenaar (UvA).

Van den Eijnden, die onlangs een UvA-lustrumbeurs won waarmee hij op werkbezoek naar de Verenigde Staten kan, wil tijdens de tweede helft van zijn promotieonderzoek verder gaan met het opsporen van jets bij sterk magnetische neutronensterren. “We willen begrijpen hoe de jets werken; we hebben immers de bestaande theorieën ontkracht, maar dat betekent niet dat we meteen snappen hoe het dan wél werkt.” Bron: Astronomie.nl.

Speak Your Mind

*

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