22 mei 2024

Voor het eerst is instabiliteit waargenomen in een accretieschijf rondom een neutronenster

Impressie van een röntgendubbelster. Credit: Instituto de Astrofísica de Canarias

Een internationaal team van sterrenkundigen dat onder leiding stond van de Nederlander Jakob van den Eijnden (Universiteit van Oxford, VK) is er voor het eerst in geslaagd om bij een röntgendubbelster, waarvan één van de componenten een neutronenster is, een zogeheten dynamische instabiliteit in de accretieschijf waar te nemen. Röntgendubbelsterren in het Melkwegstelsel (en daarbuiten) worden al decennia lang waargenomen, dubbelsterren waarbij één van de sterren een gewone ster is en de andere een extreem compact object, een neutronenster of een zwart gat. Er stroomt in zo’n systeem materie van de gewone ster naar de compacte compagnon en al die materie verzamelt zich dan in een snel roterende platte schijf, waar de temperatuur tot zeer grote hoogte stijgt en de materie röntgenstraling gaat uitzenden.

Jakob van den Eijnden. credit: St Hilda’s College, University of Oxford.

Op theoretische gronden bestaat al lang het vermoeden dat zo’n accretieschijf periodiek ‘dynamisch instabiel’ kan raken, dat telkens na een uur ongeveer het binnenste deel van de schijf naar binnen valt richting zwart gat of neutronenster, waarna dat binnenste deel zich weer zou vullen en een uur later het proces zich weer zou herhalen. Zo’n inval van materie zou leiden tot een verhoogde activiteit van de jet of straalstroom, die vanuit de rotatiepolen van de accretieschijf materie met bijna de lichtsnelheid de ruimte in spuwen. Die dynamische instabiliteit is al eens waargenomen, maar dat was bij een röntgendubbelster met een zwart gat, dat was GRS 1915 +10-5 om precies te zijn, zie deze Astroblog uit 2011 (!) daarover en deze van elf jaar later – oh wacht even, ik had er in 2006 al een bericht over, de oertijd van de Astroblogs. En nu is daar Swift J1858.6-0814, een röntgendubbelster met een neutronenster, waarbij ze ook zo’n dynamische instabiliteit hebben waargenomen. Dat deden ze met een hele batterij aan instrumenten, waaronder de Karl G. Jansky Very Large Array radiotelescoop in de VS.

Credit: Hajor/Wikipedia.

Het systeem was in 2018 ontdekt en met o.a. de VLA in New Mexico en de Very Large Telescope (VLT) in Chili kon men aan de hand van de variatie in de straling zien dat de accretieschijf rondom de neutronenster in Swift J1858.6-0814 soms ‘leegloopt’ en dat er dan een radiojet de ruimte in wordt geschoten. De variatie werd in meerdere delen van het spectrum waargenomen. Uit de waarnemingen blijkt dat de dynamische instabiliteit een eigenschap is van alle accretieschijven en dat het niet uitmaakt of er een zwart gat of een neutronenster in het midden van de schijf staat. In Nature verscheen dit vakartikel over het onderzoek aan Swift J1858.6-0814. Bron: Universiteit van Oxford.

Share

Speak Your Mind

*