Al meer dan dertig jaar zijn onderzoekers naarstig op zoek. Maar mogelijk is het einde van die zoektocht nabij.

Op 24 februari 1987 gebeurde er iets bijzonders. Astronomen namen een heldere stellaire explosie aan de nachtelijke hemel waar, die zelfs op het zuidelijk halfrond met het blote oog te zien was. Sindsdien zijn onderzoekers naarstig op zoek geweest naar de platgedrukte kern die achter had moeten blijven. En astronomen zijn nu eindelijk de resten van deze in 1987 ontplofte ster op het spoor.

Meer over Supernova 1987A
Op 23 februari 1987 bereikte het licht van supernova SN 1987A de aarde. De explosie vond op een afstand van 170.000 lichtjaar plaats in de zogenoemde Grote Magelhaense Wolk. Het was een bijzondere supernova-explosie, vooral omdat het de meest nabije supernova was in bijna 400 jaar (sinds Keplers supernova in het jaar 1604) die ook nog eens met het blote oog te aanschouwen was. Het object werd al snel het meest bestudeerde hemellichaam aan de hemel. Wat er precies voorviel? In het geval van SN 1987A ontplofte een blauwwitte superreus. De ster had een middellijn die 40 maal groter was dan de middellijn van de zon. SN 1987A bereikte een magnitude van 2,8, waardoor het hemellichaam op het zuidelijk halfrond met het blote oog te zien was.

Terwijl astronomen toekeken hoe puin vanaf het plaats delict naar buiten explodeerde, zochten ze tegelijkertijd naar de ingestorte overbleven kern: een neutronenster. “Al 34 jaar zijn astronomen door het stellaire puin van SN 1987A aan het graven op zoek naar de neutronenster die we daar verwachten,” vertelt onderzoeksleider Emanuele Greco. “Helaas zijn veel aanwijzingen ondertussen een doodlopende weg gebleken. Maar onze laatste resultaten zijn veelbelovend.”


Pulsar windnevel
Met behulp van NASA’s Chandra X-ray Observatory en de Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), trof het team relatief energiezuinige röntgenstralen aan van het puin van SN 1987A dat tegen het omringende materiaal botste. Het team vond tevens bewijs van hoogenergetische deeltjes. En dat is interessant. Een mogelijke verklaring voor deze energetische röntgenemissie is namelijk de aanwezigheid van een pulsar windnevel. Snel roterende en sterk gemagnetiseerde neutronensterren – pulsars genaamd – produceren een vuurtorenachtige stralingsbundel die astronomen detecteren als pulsen. Een pulsarwind kan ontstaan als deeltjes in het elektrisch veld dat door de snelle rotatie van een neutronenster met een krachtig magnetisch veld wordt gegenereerd, versneld worden.

Links: een 3D-computersimulatie, gebaseerd op Chandra-gegevens, van het supernova-puin van SN 1987A dat tegen een omringende materiaalring botst. Rechts: een zogenaamde pulsar windnevel, een web van deeltjes en energie weggeblazen door een pulsar (een roterende, sterk gemagnetiseerde neutronenster). Afbeelding: Chandra (X-ray): NASA/CXC/Univ. di Palermo/E. Greco; Illustration: INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo/Salvatore Orlando

Op een aantal fronten ondersteunt de studie het argument voor de pulsar windnevel. En dat ondersteunt weer het idee dat er een neutronenster is achtergebleven. “Astronomen hebben zich afgevraagd of er niet genoeg tijd is verstreken om een pulsar te vormen, of zelfs dat SN 1987A een zwart gat heeft gecreëerd,” zegt onderzoeker Marco Miceli. “Dit is al enkele decennia een voortdurend mysterie. We zijn dan ook heel verheugd om dit resultaat en de nieuwe informatie op tafel te leggen.”

Jongste ooit
Als er zich inderdaad een pulsar in het centrum van SN 1987A ophoudt, dan is dit bovendien heel bijzonder. Dit zou namelijk de jongste pulsar zijn die ooit is gevonden. “Het zou ongekend zijn om een pulsar te zien sinds zijn geboorte,” zegt onderzoeker Salvatore Orlando. “Het zou een eenmalige kans zijn om de ontwikkeling van een baby pulsar te kunnen bestuderen.”


Vervolgonderzoek
Zoals zo vaak het geval is, zijn er meer gegevens nodig om de argumenten voor de pulsar windnevel te versterken. Een toename van radiogolven die gepaard gaat met een toename van relatief hoogenergetische röntgenstralen in toekomstige waarnemingen zou tegen dit idee pleiten. Aan de andere kant, als astronomen een afname van de hoogenergetische röntgenstralen waarnemen, zal de aanwezigheid van een pulsar windnevel worden bevestigd.

De uitkomst blijft dus nog even spannend. Het stellaire puin dat de pulsar omringt, maakt het op dit moment nog erg lastig om door het stof heen te turen. Volgens onderzoekers zal dit materiaal zich echter in de komende jaren verder verspreiden. De pulsar-emissie zal dus naar verwachting binnen ongeveer tien jaar te zien zijn. En dan zal het bestaan van de neutronenster al dan niet bevestigd kunnen worden.