neutronenster

Wetenschappers zijn er getuige van geweest hoe een ster met extreme dichtheid plotseling op de rem heeft getrapt en aanzienlijk langzamer rond zijn as is gaan draaien. Het is nog een mysterie wat er precies aan de hand is.

De onderzoekers bestudeerden de neutronenster – die zich op zo’n 10.000 lichtjaar van de aarde bevindt – met behulp van NASA’s ruimtetelescoop Swift. “Omdat Swift in staat is om de draai van deze ongebruikelijke ster regelmatig te meten, konden wij de verrassende evolutie van de ster observeren,” legt onderzoeker Jamie Kennea uit. En de observaties zijn inderdaad verbazingwekkend. “Deze neutronenster doet iets wat compleet onverwacht is. De snelheid waarmee deze draait, is sinds deze begon met langzamer draaien enorm snel gedaald.”

Uniek
En dat is uniek. In het verleden zijn wetenschappers er wel getuige van geweest dat neutronensterren opeens sneller gingen draaien. Maar nog nooit zagen ze een neutronenster vertragen.

Wat is een neutronenster?

Een neutronenster is een samengepakte kern van een massieve ster. Een neutronenster ontstaat wanneer zo’n massieve ster zonder brandstof komt te zitten en onder zijn eigen gewicht instort en explodeert. De materie die daarna overblijft, wordt samengedrukt tot een bal van ongeveer 19 kilometer breed en een massa die ongeveer een half miljoen keer groter is dan de massa van de aarde. Zo’n neutronenster draait heel snel om zijn eigen as en heeft een zeer sterk magnetisch veld. De neutronenster die de onderzoekers nu bestudeerd hebben, is extra bijzonder. De ster heeft een bijzonder sterk magnetisch veld: ongeveer 5.000 biljoen keer sterker dan dat van de aarde. Zulke neutronensterren worden ook wel magnetars genoemd.

Wat is er gezien?
De onderzoekers bestuderen de ster al een tijdje. Tussen juli 2011 en half april 2012 draaide de ster vrij rap: elke zeven seconden voltooide deze een rondje om zijn eigen as. In die periode leek de ster al te vertragen, maar die vertraging ging wel heel geleidelijk. Tot de onderzoekers op 28 april 2012 hun ogen weer eens op de ster richtten. Nu bleek deze abrupt vertraagd te zijn met 2,2 miljoenste van een seconde. Een weekje voor die abrupte vertraging gebeurde er iets opvallends. De ster produceerde een röntgenuitbarsting. De onderzoekers denken dat er een verband is tussen die 36 milliseconden durende uitbarsting en de vertraging van de ster. Verder hebben ze vast kunnen stellen dat de ster sinds april veel sneller dan daarvoor het geval was, vertraagt.

Vragen
De observaties leveren vooral vragen op. Waardoor werd de röntgenuitbarsting veroorzaakt? Waarom vertraagde de ster daarna abrupt? En hoe kan het dat deze nu nog sneller dan daarvoor aan het vertragen is?

Wetenschappers hebben natuurlijk wel de nodige theorieën als het gaat om neutronensterren. Zo gaan ze ervan uit dat het binnenste van de ster bestaat uit een superfluïde vloeistof: een vloeistof die geen visocisiteit (stroperigheid) vertoont. Rond het hart van de ster bevindt zich dan een korst bestaande uit elektronen en geladen deeltjes. Onderzoekers vermoeden dat het oppervlak van de neutronenster door het krachtige magnetische veld geladen deeltjes versnelt. De korst van de ster zou dan ook altijd energie moeten verliezen en dus moeten vertragen. Maar de vloeistof in het binnenste van de ster zou niet vertraagd willen worden. Hierdoor kan de korst breuken gaan vertonen, waardoor röntgenuitbarstingen ontstaan en de ster ook nog eens sneller gaat draaien. Nu hebben de onderzoekers gezien dat een neutronenster vertraagt na zo’n uitbarsting. Er zullen dus nieuwe theorieën moeten komen die kunnen verklaren waarom deze ster zich zo gedraagt.