De Utrechtse astronoom Ferdi Hulleman heeft aanwijzingen gevonden dat abnormale röntgenpulsars veel vaker ontstaan dat werd gedacht. Tot nu toe zijn er nog geen tien van deze bizarre objecten gevonden. Bij twee ervan heeft Hulleman het afgelopen jaar de optische tegenhanger gevonden. Uit deze observaties blijkt dat ze uitsluitend ten gevolge van hun extreem sterke magneetveld in korte tijd zeer veel energie uitstralen. Omdat ze voor kosmologische begrippen maar zo kort straling uitzenden, moeten er heel veel van zijn.
Zeer zware sterren eindigen hun leven in een supernovaexplosie, waarbij de kern van de ster instort tot een neutronenster. Neutronensterren hebben een diameter van ongeveer twintig kilometer en een massa gelijk aan onze zon. Pulsars zijn neutronensterren, die met een zekere regelmaat straling de ruimte insturen. Het meest bekend zijn de radiopulsars, die enkele tientallen tot honderden keren per seconde om hun as draaien en als een soort vuurtoren bundels van straling uitzenden. Die straling kan worden waargenomen als de aarde in de baan van deze straling ligt.
Het is te verwachten dat bij de meeste overblijfselen van een supernova een radiopulsar wordt aangetroffen, maar het tegendeel is waar: in de meeste supernovaresten is geen neutronenster te vinden. Als mogelijke oplossing voor deze puzzel komen de abnormale röntgenpulsars in aanmerking. Van een gewone röntgenpulsar is bekend dat zij een begeleider hebben. Door het sterke zwaartekrachtsveld knallen de buitenste gaslagen van de begeleider met bijna de lichtsnelheid op het oppervlak van de neutronenster, die daardoor een heldere bron van röntgenstraling is. Van abnormale röntgenpulsars is het onduidelijk of zij een begeleider hebben, die verantwoordelijk is voor de röntgenstraling . Als zij geen begeleider hebben, zou de uitgezonden röntgenstraling uitsluitend afkomstig moeten zijn van het energieverlies door het verzwakken van het magneetveld en de afname van de draaisnelheid. Dit zou betekenen dat deze neutronensterren over een extreem sterk magneetveld moeten beschikken. Zij worden daarom ook wel magnetars genoemd.
Het is daarom van groot belang om te weten of abnormale röntgenpulsars begeleiders hebben. En dat heeft Ferdi Hulleman onderzocht. Samen met collega's heeft hij het afgelopen jaar voor de tweede keer bij een van de bijna tien bekende abnormale röntgenpulsars de optische tegenhanger gevonden. De positie van de pulsar aan de hemel werd zeer nauwkeurig bepaald door meting van de röntgenstraling met de Chandra satelliet. Op exact dezelfde positie werd met behulp van de grote Keck telescoop op Hawaï in het nabije infraroodgebied een zeer zwak lichtbronnetje waargenomen. Het lichtbronnetje is zo zwak, dat het geen ster kan zijn: de straling moet van de neutronenster zelf komen. Waarmee hij opnieuw aantoont, dat abnormale röntgenpulsars geen begeleiders hebben en magnetars moeten zijn. Uit het tempo waarop het magneetveld verzwakt en de draaisnelheid vertraagt, kan worden afgeleid, dat een magnetar slechts enkele tienduizenden jaren straling blijft uitzenden en daardoor op kosmologische schaal maar kort zichtbaar is. Gewone pulsars blijven gemiddeld enkele tientallen miljoenen jaren stralen. Ondanks dat magnetars zo kort leven, worden er toch een tiental waargenomen. Dit betekent dat waarschijnlijk de meeste neutronensterren met een extreem sterk magneetveld, dus als magnetar, geboren worden en dat juist gewone pulsars, zoals de bekende pulsar in de krabnevel, een uitzondering zijn! De jongste gegevens van de röntgensatellieten Chandra en XMM lijken deze waarnemingen te bevestigen.
Nadere informatie:
Drs F. Hulleman
F.Hulleman@phys.uu.nl