Gepubliceerd op 28 oktober 2010
Astronomen ontdekken zwaarste neutronenster ooit
UvA-wetenschapper Hessels onderdeel van internationaal team
Gepubliceerd op 28 oktober 2010
Astronomen hebben de tot nu toe zwaarste neutronenster gevonden. Het
gaat om neutronenster PSR J1614-2230. Deze is bijna twee keer zo zwaar
als onze zon. Het team, met onder anderen astronoom Jason Hessels van
de Universiteit van Amsterdam (UvA), gebruikte voor hun waarnemingen de
Amerikaanse Green Bank Telescope in West Virginia. Het resultaat is
vandaag gepubliceerd in Nature.
Een neutronenster is de ineengestorte kern van een zware ster, die
overblijft als de ster aan het eind van zijn leven explodeert als
supernova. De massa is samengeperst in een bol met een diameter van
slechts ongeveer 20 kilometer, waardoor de protonen en elektronen zijn
samengesmolten tot neutronen. Een neutronenster kan zelfs compacter
zijn dan een atoomkern en een theelepel neutronenster-materie weegt
meer dan 500 miljoen ton. Door de enorme dichtheid van de materie zijn
neutronensterren natuurlijke laboratoria om de meest extreme
eigenschappen van materie te kunnen bestuderen.
Neutronenster PSR J1614-2230
Om de massa van neutronenster PSR J1614-2230 en zijn begeleidende witte
dwerg te kunnen meten, hebben de astronomen gebruik gemaakt van een
effect dat wordt verklaard door de Algemene Relativiteitstheorie van
Albert Einstein. Deze neutronenster is eigenlijk een pulsar, die
regelmatig radio-flitsen uitzendt, vergelijkbaar met de lichtflitsen
van een roterende vuurtoren. PSR J1614-2230 draait 317 keer per seconde
om zijn rotatie-as en beschrijft elke negen dagen een baan rond zijn
begeleider. Dit dubbelstersysteem staat ongeveer 3.000 lichtjaar bij
ons vandaan, met een baanoriëntatie die zeer geschikt is om de massa
van de twee sterren precies te kunnen meten.
Als de witte dwerg voor de pulsar staat, moeten de radiogolven van
de pulsar vlak langs die ster heen. Doordat de witte dwerg een
sterk zwaartekrachtsveld heeft, worden de pulsen vertraagd. Dit effect
heet Shapiro Delay en is gebruikt voor de precieze massabepaling van de
twee sterren.
`Wij hebben echt mazzel gehad,' zegt Hessels. `Het signaal van de
snelroterende pulsar was bijna perfect te volgen. En doordat ook de
witte dwerg vrij zwaar is, zagen we een zeer duidelijke, goed te meten
Shapiro Delay. We hebben daarbij ook geprofiteerd van een nieuw
pulsar-instrument op de Green Bank telescoop.'
Vooraf hadden de astronomen de massa van de pulsar geschat op 1,4
zonsmassa's. Ze waren dus verbaasd dat hij eigenlijk bijna twee keer
zo zwaar is als de zon (1,97 zonsmassa's). Zoveel extra massa heeft
een grote invloed op het begrip van de samenstelling van zo'n ster:
sommige theoretische modellen voorspellen exotische deeltjes zoals
hyperonen of kaonen binnen een neutronenster.
Bron: UvA Persvoorlichting
|
Universiteit van Amsterdam