witte dwerg

Astronomen hebben waarschijnlijk de koudste witte dwerg die tot op heden is opgespoord, ontdekt. De witte dwerg is zo koud dat zijn koolstof gekristalliseerd is en deze in feite een diamant ter grootte van de aarde vormt.

Wanneer een ster zoals onze zon instort, ontstaat een object dat ongeveer net zo groot is als onze aarde: een witte dwerg. Zo’n witte dwerg heeft een extreem grote dichtheid en bestaat voornamelijk uit koolstof en zuurstof. Zodra een witte dwerg ontstaan is, begint deze af te koelen en aan helderheid in te leveren.

Opmerkelijk object
De witte dwerg die onderzoekers nu ontdekt hebben, is ongeveer elf miljard jaar oud en al flink afgekoeld. “Het is echt een heel opmerkelijk object,” stelt onderzoeker David Kaplan. Astronomen wisten al langer dat zulke koude objecten zouden moeten bestaan, maar omdat ze zo’n beperkte helderheid hebben, zijn ze moeilijk te vinden. Dat Kaplan en zijn collega’s deze witte dwerg konden opsporen, hebben ze te danken aan het feit dat de witte dwerg een metgezel heeft. Deze metgezel – een pulsar – ontdekten de onderzoekers als eerste. De pulsar draait meer dan dertig keer per seconde en bleek al snel niet alleen te zijn.

Niet gezien, toch aanwezig?

De witte dwerg is zo koud dat het onderzoekers niet gelukt is om deze in beeld te krijgen. Maar toch weten ze zeker dat deze er is. Hoe kan dat? We hebben dat te danken aan de metgezel van de witte dwerg: de pulsar. Pulsars zijn snel draaiende neutronensteren. Terwijl zo’n ster draait, geeft deze radiosignalen af, net zoals een vuurtoren zijn licht over de duinen laat glijden. Met behulp van Einsteins relativiteitstheorie bestudeerden de onderzoekers hoe de zwaartekracht van de metgezel van deze pulsar dit radiosigaal vertraagde wanneer de pulsar achter de witte dwerg stond. Zo konden ze de massa van de twee sterren achterhalen. Dat de pulsar niet vergezeld gaat door een andere pulsar leiden de onderzoekers af uit de keurige banen die de sterren volgen: die zijn zo netjes dat uitgesloten kan worden dat er in dit systeem een tweede supernova plaatsvond.

Witte dwerg
In eerste instantie dachten de onderzoekers dat de pulsar vergezeld werd door een tweede pulsar. Maar uiteindelijk bleek het om een witte dwerg te gaan. De twee draaien om elkaar heen en doen daar 2.45 aardse dagen over. De pulsar heeft een massa die ongeveer 1,2 keer zo groot is als die van de zon. De begeleidende witte dwerg is 1,05 keer zwaarder dan onze zon. De twee bevinden zich op ongeveer 900 lichtjaar van de aarde.

In beeld
De onderzoekers hebben geprobeerd om de witte dwerg te observeren. Zonder resultaat. “Onze beelden zouden ons een metgezel moeten laten zien die 100 keer minder helder is dan elke andere witte dwerg die rond een neutronenster draait en ongeveer 10 keer minder helder is dan elke andere bekende witte dwerg, maar we zien niets,” stelt onderzoeker Bart Dunlap. “Als er een witte dwerg is – en die bevindt zich daar vrijwel zeker – dan moet deze extreem koud zijn.”

De onderzoekers schatten de temperatuur van deze witte dwerg op zo’n 2700 graden Celsius. Ter vergelijking: het centrum van onze zon is zo’n 5000 keer warmer. Zo’n superkoude, ingestorte ster zou grotendeels uit gekristalliseerd koolstof moeten bestaan en dus veel weghebben van een diamant.