Het object – dat weleens de opvolger van de bekende Krabnevel kan zijn – is misschien pas veertien jaar oud.

Een neutronenster is een overblijfsel van een massieve ster die explodeerde als supernova. Hoewel we op dit moment van het bestaan van een aardig aantal neutronensterren afweten, zijn onderzoekers nu op een wel heel opmerkelijk exemplaar gestuit. Want in een nieuwe studie beweren ze een zeer jonge neutronenster te hebben ontdekt die werkelijk pas net komt kijken.

VT 1137-0337
Het object is VT 1137-0337 genoemd en bevindt zich in een dwergstelsel op een slordige 395 miljoen lichtjaar van de aarde. Onderzoekers ontdekten het object na analyse van gegevens van de VLA Sky Survey (VLASS), die ongeveer 80 procent van de hemel bestudeert. Over een periode van zeven jaar heeft VLASS al driemaal een volledige scan van de hemel gemaakt, die 20 bijzondere objecten onthulde. De astronomen vonden VT 1137-0337 in de eerste VLASS-scan uit 2018. “VT 1137-0337 viel op vanwege de enorme stervorming die er in zijn melkwegstelsel plaatsvindt,” vertelt onderzoeker Dillon Dong. “Ook ontdekten we bijzondere kenmerken van radio-emissie.”

Piepjong
De onderzoekers denken dat VT 1137-0337 een pulsar is – een snel draaiende neutronenster – die nog piepjong is. “Op basis van zijn kenmerken is dit een zeer jonge pulsar – mogelijk pas 14 jaar oud,” aldus onderzoeker Gregg Hallinan. “Hij is sowieso niet ouder dan 60 of 80 jaar.” En dat is uitzonderlijk. Zelden worden er namelijk zulke jonge exemplaren ontdekt. De onderzoekers vermoeden dan ook dat dit één van de jongste neutronensterren is die ooit is gevonden.

Pulsar windnevel
Maar dat is niet het enige. De onderzoekers denken namelijk dat VT 1137-0337 weleens een eigenaardig verschijnsel kan vertegenwoordigen. “Wat we waarschijnlijk zien, is een pulsar windnevel,” zegt Dong. Een pulsar-windnevel ontstaat wanneer het krachtige magnetische veld van een snel ronddraaiende neutronenster omringende geladen deeltjes versnelt tot bijna de lichtsnelheid.

Meer over een pulsar windnevel

Een pulsar windnevel vereist dat de neutronenster een pulsarwind genereert. Een pulsarwind kan ontstaan als deeltjes in het elektrisch veld dat door de snelle rotatie van een neutronenster met een krachtig magnetisch veld wordt gegenereerd, versneld worden. In dit scenario explodeerde een ster die veel zwaarder was dan de zon als een supernova, waarbij een neutronenster achterbleef. Het grootste deel van de massa van de oorspronkelijke ster werd naar buiten geblazen als een omhulsel van puin. De neutronenster draait snel rond en terwijl zijn krachtige magnetische veld door de omringende ruimte strijkt, versnelt hij geladen deeltjes, wat een sterke radio-emissie veroorzaakt.

Misschien wel het bekendste voorbeeld van een pulsar windnevel, is de Krabnevel in het sterrenbeeld Stier. De Krabnevel is het resultaat van een supernova-explosie die in 1054 aan de nachtelijke hemel verscheen. De explosie was zo helder, dat het restant van de ster 23 dagen lang midden op de dag nog met het blote oog zichtbaar was. De jaren, decennia en eeuwen daarna doofde de nevel langzaam uit. Tegenwoordig is de Krabnevel enkel nog met een goede verrekijker of een kleine amateur-telescoop te observeren. “Het object dat we hebben ontdekt, lijkt ongeveer 10.000 keer energieker te zijn dan de Krab, met een sterker magnetisch veld,” vertelt Dong. “Het is waarschijnlijk een opkomende ‘Superkrab’”.

Linksboven: Een gigantische ster, veel massiever dan onze zon, is aan het einde van zijn leven gekomen. Omdat deze ster zo zwaar is, explodeert de buitenste schil als gevolg van een implosie van het binnenste van de ster. Wanneer een zware ster instort, ontstaat er een supernova-explosie.
Rechtsboven: de ineenstorting is begonnen, waarbij een superdichte neutronenster is ontstaan ​​met een sterk magnetisch veld. Hoewel de neutronenster ongeveer 1,5 zonmassa’s zwaar is, is hij slechts zo groot als Manhattan.
Linksonder: De supernova-explosie heeft een snel bewegende granaat van puin weggeworpen. In dit stadium is het gordijn dicht genoeg om radiogolven die vanuit het gebied van de neutronenster komen, aan ons zicht te onttrekken.
Rechtsonder: Het gordijn bestaande uit explosieafval werd in de loop van de tijd steeds dunner. Uiteindelijk werd deze zelfs zo dun, dat radiogolven er een weg doorheen vonden. Hierdoor leidde waarnemingen met behulp van VLASS tot de ontdekking van heldere radio-emissie. Afbeelding: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF

Dat de radio-emissie afkomstig van VT 1137-0337 pas in 2018 werd ontdekt en niet in eerdere beelden van dezelfde regio werd gezien, is niet zo vreemd. Aanvankelijk werd de radio-emissie namelijk aan het zicht onttrokken door een dik gordijn bestaande uit explosieresten, zo verklaren de onderzoekers. Naarmate dat gordijn uitdijde, werd deze steeds dunner, totdat uiteindelijk de radiogolven van de pulsar windnevel een weg erdoorheen vonden. Kortom, VT 1137-0337 is dus waarschijnlijk pas onlangs achter een dik puingordijn vandaan gekomen.

Alternatieve theorie
Hoewel Dong en Hallinan denken dat VT 1137-0337 hoogstwaarschijnlijk een pulsar-windnevel is, houden ze er ook nog een alternatieve theorie op na. Want gezien het sterke magnetische veld van de neutronenster, zou deze ook zomaar eens een magnetar kunnen zijn: jonge en hele zeldzame neutronensterren, met een uitzonderlijk krachtig magnetisch veld. Over magnetars wordt gedacht dat ze snelle radioflitsen zouden kunnen uitzenden; fenomenen die intensief worden bestudeerd. “Als deze alternatieve theorie juist is, zou dit de eerste magnetar zijn die wordt betrapt terwijl hij verschijnt,” zegt Dong. “En ook dat zou buitengewoon opwindend zijn.”

De astronomen zijn van plan verdere waarnemingen uit te voeren. Op die manier hopen ze meer over het object te weten te komen en zijn gedrag in de loop van de tijd nauwgezet te kunnen volgen. En dan zal hopelijk blijken hoe de vork werkelijk in de steel zit.