Neutronensterren die zo zwaar zijn dat ze in horen te storten tot een zwart gat, kunnen dankzij een extreem sterk magneetveld toch nog een aantal jaren blijven bestaan.
Een ster die meer dan tien keer zo zwaar is als onze zon explodeert als supernova als hij door zijn brandstof heen is. Na zo’n supernova-explosie zijn er twee mogelijkheden. Er kan een neutronenster overblijven: een extreem compact object waarbij een massa groter dan de zon is samengeperst tot een balletje met een diameter van zo’n 10 kilometer. Maar als het supernova-overblijfsel zwaarder is dan zo’n 2,1 keer de massa van de zon, is een neutronenster geen optie. Dan is de zwaartekracht zó groot dat er een zwart gat ontstaat.
Wat gebeurt er nu als twee neutronensterren samengaan, zoals in 2017 werd waargenomen? Dan kun je een nieuwe neutronenster krijgen die zo zwaar is dat hij gelijk zou moeten instorten tot een zwart gat. Maar, zo schrijven sterrenkundigen Arthur Suvorov en Kostas Glampedakis in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review D: een sterk magneetveld kan uitstel van executie betekenen.
Niet langer dan een decennium
Nu moet zo’n kersverse, net wat te zware neutronenster dan wel een héél sterk magneetveld hebben: meer dan 100 biljard gauss. (Ter vergelijking: het magneetveld van een koelkastmagneet heeft een sterkte van zo’n 100 gauss, het magnetisch veld van de aarde maar van een halve gauss.) “Het is onduidelijk of zulke sterke magneetvelden in de natuur voorkomen”, schrijven Suvorov en Glampedakis. Maar, zo merken ze verderop in het artikel op: er zíjn waarnemingen geweest die kunnen wijzen op zulke sterke velden.
Zo’n extreem magneetveld kan de neutronenster stabiliseren, en daarmee voorkomen dat hij instort tot een zwart gat. Althans, voor een tijdje. Het magneetveld verdwijnt namelijk geleidelijk, en dan krijgt op een gegeven moment de zwaartekracht alsnog de overhand. Daardoor is het volgens de onderzoekers onwaarschijnlijk dat zo’n neutronenster “het langer dan een decennium uithoudt”.
Uitgestelde dood
Een volgende vraag is dan: kunnen we op de een of andere manier vaststellen of dit inderdaad gebeurt? Suvorov en Glampedakis stellen voor te kijken naar korte gammaflitsen. Dat zijn uitbarstingen van gammastraling die kunnen ontstaan als twee neutronensterren samengaan. Op zo’n gammaflits volgt een nagloed, en aan hoe die zich precies gedraagt, zou je kunnen zien of je te maken hebt met een neutronenster die gelijk een zwart gat wordt, of een exemplaar dat dankzij een sterk magneetveld wat langer kan blijven bestaan.
De uitgestelde dood van de neutronenster zou dan gepaard moeten gaan met een eenmalige uitbarsting van radiostraling. De combinatie van de juiste nagloed, een paar jaar later gevolgd door zo’n radiouitbarsting, is volgens de onderzoekers een ‘smoking gun’ voor een te zware neutronenster die dankzij een magneetveld nog even heeft kunnen overleven.
Hele uitdaging
Anna Watts, sterrenkundige aan de Universiteit van Amsterdam, noemt het beschreven scenario “zeker plausibel” en de levensduur van dit type neutronenster “verrassend lang”. Wel is het volgens haar belangrijk om inderdaad een gammaflits waar te nemen die hoort bij de samensmelting van twee neutronensterren. “Als je alleen moet afgaan op zwaartekrachtsgolven, weet je niet waar die samensmelting precies heeft plaatsgevonden. En dan kan het nog een hele uitdaging blijken om zo’n samensmelting observationeel te koppelen aan een instorting die een paar jaar later plaatsvindt.”
