25 mei 2024

Magnetars hebben vermoedelijk een vast oppervlak zonder atmosfeer

Impressie van een Magnetar. Credits; ESA/ATG medialab

Ze worden magnetars genoemd, neutronensterren met een zeer krachtig magnetisch veld. Röntgenwaarnemingen laten zien dat ze vermoedelijk een vast oppervlak hebben en géén met gas gevulde atmosfeer. Een internationaal team van sterrenkundigen baseert dat op waarnemingen die gedaan zijn met de Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), een satelliet van de NASA die in december werd gelanceerd. IXPE keek naar 4U 0142+61, een magnetar die staat in het noordelijke sterrenbeeld Cassiopeia, 13.000 lichtjaar van ons vandaan. Neutronensterren zijn extreem compacte objecten – zeg maar een zonsmassa in een bolletje van 15 km doorsnede. Magnetars zijn daar een variant van, met magneetvelden die 100 tot 1000 keer sterker zijn dan van gewone neutronensterren. Soms hebben ze enorme uitbarstingen en spuwen ze in een paar seconde meer energie de ruimte in dan de zon in een heel jaar kan produceren. Met IXPE konden ze de mate van polarisatie in de röntgenstraling van 4U 0142+61 meten, de polarisatie wil zeggen dat de golven allemaal dezelfde hoek hebben. Die polarisatie bleek minder te zijn dan verwacht áls 4U 0142+61 een dunne atmosfeer zou hebben en het licht door die atmosfeer zou schijnen.

De IXPE satelliet. Credit: NASA

Men ontdekte ook dat voor lichtdeeltjes met hogere energieën, de polarisatiehoek – zeg maar de wiebel van de golven – precies 90 graden omdraaide in vergelijking met licht met lagere energieën. Dat wijst er op dat de magnetar een stevige korst heeft omringd door een externe magnetosfeer gevuld met elektrische stromen. Theorieën voorspellen dat licht dat door sterke magneetvelden beweegt in twee richtingen gepolariseerd is, parallel én haaks op het magneetveld. Waaernemingen aan de hoeveelheid en richting polarisatie geeft daarom inzicht in de structuur van het magneetveld en in de fysieke staat van de materie vlakbij de magnetar. Bij hogere energieën gaan de fotonen domineren die een polarisatie hebben die haaks staat op het magneetveld en dat leidt tot die draai van 90°, die ook is waargenomen. Het gas net buiten de magnetar lijkt door een proces dat ze magnetische condensatie noemen te zijn veranderd in een vloeistof of in vaste toestand. De korst van de magnetar lijkt te bestaan uit een soort raamwerk van ionen, die door het krachtige magneetveld bijeen worden gehouden. Hier is het vakartikel over de waarnemingen met IXPE aan de magnetar, verschenen in Science. Bron: UCL.

Share

Speak Your Mind

*