Astronomen meten mysterieuze radiogolven

Gieljan de Vries

27-01-2022 14:47:59

radiogolven magnetar

Elke achttien minuten baadt de aarde zestig seconden lang in radiogolven afkomstig van een bron dieper in de Melkweg. Dat wijst op een verassend type neutronenster met een enorm magneetveld, denken de ontdekkers.

Raar maar waar: elke achttien minuten knippert er – op 4000 lichtjaar afstand in de richting van het Melkwegcentrum – een minuut lang een radiosignaal, ontdekten Australische onderzoekers. “Voor sterrenkundige begrippen is dat op onze drempel”, zegt hoofdonderzoeker Natasha Hurley-Walker van de Australische Curtin University in een persbericht.

De vondst is spannend, want al kennen sterrenkundigen best wat verschijnselen die maar even zichtbaar zijn (zoals een supernova die dagen zichtbaar is of pulsars die elke duizendste seconde knipperen) een bron die elke achttien minuten een minuut ‘aangaat’ zagen ze nog nooit. Het Australische team denkt dat het om het restant van een uitgebrande reuzenster gaat.

Lees ook:



Het signaal van de langzaam knipperende radiobron: elke 18 minuten stuurt die 30 tot 60 seconden lang felle radiogolven richting de aarde. © Hurley-Walker et al., Nature

Ingestort

Sterrenkundestudent Tyrone O’Doherty (promovendus aan de Curtin University) ontdekte de onverwachte radiobron in 2021 tijdens zijn masteronderzoek met de Australische radiotelescoop MWA, die met 4096 gekoppelde radioantennes de zuidelijke hemel afspeurt. In vakblad Nature geeft astronoom Hurley-Walker samen met O’Doherty een mogelijke verklaring: we kijken misschien naar een magnetar, het ingestorte restant van een ster met een immens magneetveld.

“Deze metingen passen bijvoorbeeld bij theoretische modellen van een heel langzaam draaiende magnetar”, legt Hurley-Walker uit. “Niemand verwachtte dat we die ooit echt zouden zien, want volgens de voorspellingen zijn ze niet zo fel.” In hun onderzoek gaan de astronomen meerdere verklaringen af; magnetars zijn de meeste waarschijnlijke, denken ze.

Magnetars zijn neutronensterren, het twintig kilometer brede overblijfsel van een zware ster die aan het eind van zijn leven ontploft als supernova. Zo’n neutronenster is zwaarder dan de zon, en de zwaartekracht is zo sterk dat alle normale atomen in het binnenste worden samengeperst tot ongeladen kerndeeltjes: neutronen. Als de magnetische poolkap van een neutronenster in het zicht van de aarde draait door de natuurlijke draaiing van de ster, is dat zichtbaar als een flits straling.

Het witte ster-icoon geeft de positie van de langzaam knipperende radiobron aan de hemel aan, 4000 lichtjaar van de aarde richting het centrum van de Melkweg. © Hurley-Walker / ICRAR
 

Vuurtoren

Bijzonder aan magnetars is hun ongewoon sterke magneetveld, vertelt neutronensterexpert Anna Watts, hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Amsterdam. Dat magneetveld is nog eens honderd tot duizend keer sterker dan van ’gewone’ exemplaren, en die halen al veldsterktes van 10 miljard keer sterker dan een koelkastmagneet.

Een rondje per achttien minuten is verrassend, bevestigt Watts: “De magnetars die we al kennen zenden elke tien seconden een periodiek signaal uit.” Zie het als een vuurtoren die met ijzeren regelmaat radiogolven richting de aarde stuurt.

Laboratorium

Volgens Watts zou de nieuwe vondst de langzaamst draaiende magnetar met radiopulsen zijn die tot nu toe is ontdekt. De draaisnelheid van een rondje per achttien minuten is vlakbij de limiet waaronder er volgens berekeningen geen radiostraling meer vrijkomt. Maar deze magnetar is juist enorm helder.

“De belangrijkste vraag is eigenlijk of het wel een magnetar is!”, zegt Watts. Volgens de onderzoekers is dat de meest waarschijnlijke verklaring, maar het langzame radiosignaal zou ook van een witte dwerg kunnen komen – het restant van een lichtere ster zoals de zon. Om dat te checken zijn vervolgwaarnemingen nodig met telescopen die kunnen zien in het ultraviolette of infrarode spectrum.

Als het om een magnetar gaat, roept de vondst voor neutronensterrenkundige Watts veel vragen op. De meeste exemplaren draaien een stuk sneller, dus is deze variant zo traag geboren, en vertelt dat iets over de supernova-explosie waarin hij ontstond? En: “kunnen we deze ster gebruiken als laboratorium? De magnetische veldsterkte van een magnetar ligt ver boven wat we op aarde kunnen maken. Dan kun je allerlei interessant onderzoek doen naar hoe straling en extreme magneetvelden elkaar beïnvloeden.”

Bronnen: Nature, ICRAR

Beeld: Artistieke impressie van de magnetar achter het knipperende radiosignaal richting het Melkwegcentrum. Magnetars zijn ronddraaiende neutronensterren met een immens sterk magneetveld, dat radiosignalen opwekt als het langs draait. © ICRAR

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

NIEUW!

Haal nu de nieuwste KIJK in huis