20 oktober 2019

Sterrenkundigen ontdekken zwaarst mogelijke neutronenster – bijna té zwaar om te bestaan

Credit: BSaxton, NRAO/AUI/NSF

Sterrenkundigen hebben met behulp van de Green Bank Telescope (GBT) van de National Science Foundation’s (NSF) in de VS een neutronenster ontdekt die met een massa van 2,17 keer die van de zon de zwaarst mogelijke neutronenster is. En daarmee grenst ‘ie echt aan de theoretische grens van de maximale massa van neutronensterren. Het gaat om neutronenster J0740+6620, wiens massa in een bolletje met een diameter van slechts 30 km gepropt zit – ruim twee keer de zonsmassa gepropt in de afmeting van Amsterdam! Op basis van waarnemingen aan zwaartekrachtgolven met de LIGO en Virgo detectoren heeft men af kunnen leiden dat die 2,17 zonsmassa het maximum is van massa dat neutronensterren kunnen hebben, zijn ze zwaarder dan imploderen ze onder invloed van de zwaartekracht tot zwarte gaten.

. Foto van neutronenster PSR J0740+6620. Credit: Beronya et al., 2019.

Hoe ze die massa precies hebben kunnen bepalen? Daarvoor was het zeer nuttig dat J0740+6620 deel uitmaakt van een binair systeem, waar ook een witte dwerg deel van uitmaakt. De neutronenster draait snel om z’n rotatieas en de pulsen die daarbij worden uitgezonden ondergaan een vertraging dankzij de zwaartekrachtsinvloed van de witte dwerg, die “Shapiro Delay“ wordt genoemd, voortkomend uit de de Algemene Relativiteitstheorie van Albert Einstein. De ruimte rond de witte dwerg wordt door die invloed iets gekromd en dat levert een vertraging op van de aankomsttijden van de pulsen van de neutronenster. Daaruit kunnen de sterrenkundigen vervolgens weer afleiden hoeveel massa de witte dwerg heeft en daaruit tenslotte kan dan weer de massa van de neutronenster berekenen.

Hier is het vakartikel over de ontdekking van de zwaarste neutronenster nu bekend, verschenen in Nature Astronomy (2019). Bron: Greenbank Observatory.

Comments

  1. Kunnen we er niet een paar zandkorrels met een enorme impact op afsturen, samen met een cameraatje?
    [ Altijd nieuwsgierig wat er gebeurt]
    Misschien dat het over een ‘tijdje’ ook vanzelf gebeurt; ik vermoed dat er dan ook extra/andere Zwaartekrachtsgolven worden uitgestoten?

    Groet, Paul

    NB ik zie in het artikel niet staan hoe ver(hoe lang geleden) deze neutronenster bij ons wel is. Misschien is de overgang naar Zwart Gat ondertussen al gebeurd… 😉

  2. Hoi Arie,

    2,16 zonsmassa is toch de grens voor niet-roterende neutronensterren, om bij overschrijding daarvan in te storten tot een zwart gat. Is de grens voor roterende neutronensterren niet 3 zonsmassa ?
    En roteren niet alle neutronensterren ?…

  3. Feitelijk is het de Tolman-Oppenheimer-Volkoff limiet, zoals genoemd in die link, en inderdaad geldt die voor niet-roterende neutronensterren. Wat die grens voor wel-roterende neutronensterren is weer ik even niet. Zou 3 zonsmassa kunnen zijn ja.

  4. Theo Ruppert zegt

    Als de kern van een zware ster instort, neemt de rotatiesnelheid flink toe (dankzij de wet van behoud van het impulsmoment). Dat maakt dat neutronensterren knipperlichten / vuurtorens zijn in de kosmos.
    Dus ik snap niet dat Tolman, Oppenheimer en Volkoff hun TOF-limiet op 2,16 (of 2,17) zonsmassa voor niet bestaande niet-roterende neutronensterren hebben geformuleerd.
    En dan is deze neutronenster met 2,17 zonsmassa zeker niet de zwaarste en zou de ontdekking van 20 % zwaardere (dus 2,6 zonsmassa) bepaald tot de mogelijkheden behoren. Toch, Arie ?

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: