De ster in kwestie, een neutronenster, draait met een ongekende snelheid van 716 keer per seconde om zijn as.
Het is inmiddels bekend dat de omstandigheden in het heelal meedogenloos zijn. Toch worden we daar af en toe weer aan herinnerd. Onderzoekers hebben namelijk een ster ontdekt die bizar snel roteert.
Neutronenster
Het gaat om een klein, maar enorm zwaar en snel draaiend object: een neutronenster die deel uitmaakt van een zogenaamd ‘röntgenbinair sterrensysteem’. Dit betekent dat er twee sterren zijn die om elkaar draaien. Wat ook opmerkelijk is aan dit systeem, is dat de begeleidende ster een witte dwerg is van ongeveer dezelfde grootte als de aarde. Deze ster draait elke 11 minuten om de neutronenster, waardoor het systeem de kortste bekende omlooptijd heeft.
Een neutronenster, die ook wel een dode ster wordt genoemd, is gevormd uit de overblijfselen van een grote, zware ster die is ontploft in een supernova. Dat zit zo. Wanneer grote sterren – met ongeveer tien keer zoveel massa als onze zon – aan het einde van hun leven zijn gekomen, verbruiken ze al hun brandstof en exploderen in een spectaculaire supernova. Wat overblijft is een uiterst compact sterrenrestant, waarbij 1,4 keer de massa van de zon is samengeperst in een bol van slechts 20 kilometer in diameter. De materie is zo compact dat negatief geladen elektronen worden samengeperst met positief geladen protonen. Dit resulteert in een object dat bestaat uit ontelbare neutraal geladen deeltjes. En hieruit ontstaat een neutronenster. Tot op heden zijn er duizenden neutronensterren ontdekt, en ze zijn op verschillende manieren extreem. Het zijn de dichtste objecten die we in het heelal kunnen zien. De neutronenster in het 4U 1820-30-systeem is bijvoorbeeld slechts 12 kilometer breed, maar heeft een massa die 1,4 keer groter is dan die van de zon.
Het systeem, dat de naam genaamd 4U 1820-30 draagt, bevindt zich in het sterrenbeeld Boogschutter, richting het centrum van onze melkweg. De neutronenster is 26.000 lichtjaar van de aarde verwijderd. Ter vergelijking: de dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, bevindt zich op ongeveer 4,3 lichtjaar afstand. Dit houdt in dat het licht van Proxima Centauri 4,3 jaar nodig heeft om de aarde te bereiken, terwijl het licht van de neutronenster 26.000 jaar onderweg is voordat we het op aarde kunnen zien.
NICER-röntgentelescoop
Onderzoekers kwamen de betreffende ster op het spoor met behulp van NASA’s NICER-röntgentelescoop, die is uitgerust met stertrackingstechnologie en aan de buitenkant van het internationale ruimtestation (ISS) is gemonteerd. Het camerasysteem garandeert dat het röntgeninstrument voortdurend in de juiste richting is gericht en nauwkeurig kan focussen op de kleine neutronensterren die zich ver weg in de Melkweg bevinden.
Recordbrekend snel
Na analyse van de verzamelde gegevens kwamen de onderzoekers tot een verbazingwekkende conclusie. “We hebben thermonucleaire explosies van dit systeem bestudeerd en merkten tijdens onze observaties opmerkelijke schommelingen op”, vertelt onderzoeker Gaurava Jaisawal. “Dit suggereert dat de neutronenster met een indrukwekkende snelheid van 716 keer per seconde om zijn as draait. Als toekomstige observaties dit kunnen bevestigen, zou deze neutronenster een van de snelst draaiende objecten in het universum zijn. Alleen een andere neutronenster met de naam PSR J1748–2446 draait nóg sneller.”
Atoombom
Door de sterke zwaartekracht van de neutronenster trekt deze materiaal aan van de begeleidende ster. Als er genoeg materiaal op het oppervlak is verzameld, ontstaat er een krachtige thermonucleaire explosie op de neutronenster, die te vergelijken is met de explosie van een atoombom. “Tijdens deze explosies kan de neutronenster tot wel 100.000 keer helderder worden dan de zon, wat een enorme hoeveelheid energie vrijgeeft”, legt onderzoeker Jerome Chenevez uit.
De bevindingen, gepubliceerd in The Astrohysical Journal, zijn bijzonder opwindend. Allereerst natuurlijk omdat astronomen niet dagelijks recordbrekend snel draaiende neutronensterren ontdekken. Maar dat is niet alles. Door deze studie vergroten we ook onze kennis over excentrieke neutronensterren steeds verder. “Dit zijn uiterst extreme gebeurtenissen”, zegt Chenevez. “En door ze grondig te bestuderen, kunnen we nieuwe inzichten verwerven in de fascinerende levenscycli van binaire sterrensystemen en de vorming van elementen in het universum.”
