Op ongeveer 24.000 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Cassiopeia hebben astronomen een neutronenster ontdekt, waarvan het bestaan door geen van de huidige theorieën kan worden verklaard. Het feit is dat de ster jets uitwerpt (zeer krachtige plasmastromen die met een ongelooflijke snelheid bewegen), maar tegelijkertijd een zeer sterk magnetisch veld heeft. Volgens moderne theorieën is het uitwerpen van stralen van neutronensterren alleen mogelijk als de sterkte van hun magnetische veld 1000 keer minder is dan die van het ontdekte veld. De ontdekking van wetenschappers werd beschreven door het tijdschrift Nature.
Wanneer de levenscyclus van sterren met een massa verschillende malen de massa van de zon ten einde komt, exploderen ze in supernovae en laten neutronensterren achter. Deze sterren onderscheiden zich door een extreme mate van dichtheid en een zeer krachtige zwaartekracht, terwijl ze een zeer kleine straal hebben - ongeveer 10-20 kilometer. Neutronensterren zijn, net als zwarte gaten, in staat jets uit te zenden - krachtige deeltjesstromen die bijna tot de lichtsnelheid worden versneld. Eerder dacht men dat neutronensterren met een zeer sterk magnetisch veld geen jets kunnen creëren, maar de waarneming van astronomen onder leiding van Van den Einden van de Universiteit van Amsterdam in het kader van het ICRAR-project met de VLA-telescoop laat zien dat deze mening onjuist bleek te zijn.
Het object van de studie van de wetenschappers was de ster Swift J0243.6 + 6124, ontdekt in oktober 2017 door de Swift-ruimtetelescoop. Het maakt deel uit van een binair systeem, draait langzaam rond en trekt aan het materiaal van een andere begeleidende ster, volgens onderzoekers is de grootte van de zon veel groter dan deze. Bovendien is de sterkte van zijn magnetisch veld 10 biljoen keer hoger dan die van onze ster.
Bij het observeren van het object met de VLA-telescoop ontdekten wetenschappers dat tijdens pulsaties niet alleen röntgenstralen, maar ook radiostraling door de ster worden uitgezonden. Bovendien begon de helderheid van het systeem in het radiobereik te verzwakken toen de maximale röntgenstraling werd bereikt, en toen nam deze af. Dit gedrag wordt meestal waargenomen bij systemen met een jet.
Moderne theorieën suggereren dat een stroom deeltjes die tot hoge snelheden wordt versneld, wordt geactiveerd door een magnetisch veld in de binnenste delen van de accretieschijf. Met een zeer sterk magnetisch veld van de ster zal dit veld echter de vorming van een straal onderdrukken, waardoor schijfmaterie het oppervlak van de ster niet kan bereiken. Desalniettemin geven de waarnemingen van wetenschappers aan dat er waarschijnlijk andere mechanismen zijn voor de vorming van jets. Volgens een van de aannames kan de vorming van plasmastromen afhangen van de rotatie van de neutronenster, en niet van de sterkte van het magnetische veld in het gebied van de accretieschijf, zoals typisch is voor andere systemen met neutronensterren. Wetenschappers geloven dat langzaam roterende neutronensterren een zwakkere straal zullen hebben. Afgaande op de observatiegegevens wordt een dergelijk kenmerk tenminste waargenomen in het Swift J0243.6 + 6124-systeem.
Volgens de onderzoekers vertegenwoordigt de neutronenster Swift J0243.6 + 6124 mogelijk een hele klasse van vergelijkbare objecten. Hun radio-emissies zijn echter te zwak om door de huidige wetenschappelijke instrumenten te worden gedetecteerd. Wetenschappers zijn van mening dat het bijwerken van dezelfde VLA het mogelijk maakt om andere vergelijkbare systemen te vinden en te begrijpen hoe jets worden gevormd in neutronensterren.
Nikolay Khizhnyak
Promotie video:
