Integral grijpt ‘dode sterren’ bij de staart

Afwijkende röntgenpulsars
16 maart 2006

Kleine ‘dode sterren’ kunnen heel wat minder dood zijn dan ze in eerste instantie lijken. Dat heeft een astronomenteam onder leiding van de Nederlandse sterrenkundige Wim Hermsen ontdekt. Met behulp van ESA’s gamma-telescoop Integral vonden Hermsen en zijn collega’s röntgen- en gammastralen afkomstig van extreem magnetische ‘dode sterren’.

De objecten waar het om gaat zijn AXP’s, ofwel afwijkende röntgenpulsars. In lekentaal is een pulsar het overblijfsel van een heel zware ster. Aan het eind van zijn leven klapt de ster door zijn eigen zwaartekracht in elkaar. Wat overblijft is een ronddraaiende neutronenster, een klein maar extreem zwaar object dat als een soort vuurtoren bundels energiestralen de ruimte in stuurt. Ze zijn niet veel groter dan vijftien kilometer in doorsnee, maar wel anderhalf keer zwaarder dan onze zon. De rotatieperioden zijn uiterst stabiel en variëren van één milliseconde tot enkele seconden, afhankelijk van de pulsar.Vanaf de aarde kunnen we deze ‘pulsen’ zien.

Zeldzaam

Pulsars zijn als zwakke bronnen in de jaren zestig ontdekt bij radiogolflengten. De eerste AXP-varianten, die de energierijkere röntgenstraling uitzenden, werden gevonden in de zeventiger jaren met de Uhuru röntgentelescoop. Afhankelijk van de AXP, zijn de pulsen om de zes tot twaalf seconden. Erg langzaam dus, voor een pulsar. Ze zijn erg zeldzaam: tot nu toe zijn er niet meer dan zeven bekend. Bij drie van die AXP’s vond Hermsen met zijn collega’s van SRON Netherlands Institute for Space Research, een ‘harde staart’ van zeer energetische gammastraling met een veel grotere helderheid dan van een gewone, radio pulsar verwacht kan worden.

Integral
ESA's gamma-telescoop Integral

De vondst bevestigt de theorie dat AXP’s een extreem sterk magnetisch veld hebben. Een miljard keer sterker dan we in laboratoria op aarde kunnen opwekken. Dit magnetisch veld veroorzaakt veel sterkere, energierijke straling dan een gewone pulsar kan uitstoten. De aparte categorie neutronensterren heeft de naam ‘Magnetars’ gekregen.

Unieke camera

‘Op de één of andere manier weten deze objecten enorme magnetische energie van onder hun oppervlak te tappen en als röntgen- en gamma-straling de ruimte in te schieten’, zegt Hermsen. ‘Hoe dat precies kan, is het onderwerp van vervolgonderzoek.’ Zes van de zeven AXP’s werden gevonden richting het vlak van ons Melkwegstelsel. Dat wijst erop dat het overblijfselen zijn van recente supernova’s (stervende sterren). De ‘harde staarten’ werden per toeval gevonden dankzij data van de unieke groothoek camera aan boord van Integral (IBIS) ‘Dit is één van de dingen die je hoopt te ontdekken tijdens een missie als deze’, aldus Integral-projectwetenschapper Christoph Winkler.

Met de ontdekking van Hermsens team begint een heel nieuwe fase in het onderzoek naar AXP’s: ‘We hebben al weken aan nieuwe waarneemtijd met Integral en gaan zoeken in alle golflengtegebieden, onder andere met de radiotelescopen van Westerbork. Met de data die dit onderzoek oplevert, willen we ontrafelen hoe de AXP’s zoveel meer energie kunnen produceren dan door wrijving tussen de pulsar en de omgeving ontstaat.’

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.