De astronomen deden hun waarnemingen tussen juli 2017 en december 2018 met NICER, de Neutron star Interior Composition Explorer van de NASA. Dit instrument vangt röntgenstraling op en bevindt zich op het Internationale Space Station. Dankzij het instrument hopen de onderzoekers een beter idee te krijgen van de ultradichte samenstelling van de neutronenster.
Pulsars zijn kleine, compacte neutronensterren die honderden keren per seconden om hun as draaien. Het zijn overblijfselen van gestorven zware sterren. De pulsar J0030+0451 bevindt zich op 1100 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Vissen. De pulsar tolt 205 keer per seconde om zijn as.
Waarnemingen tonen grillige hotspots
Al tientallen jaren proberen sterrenkundigen pulsars uit te vinden hoe het magneetveld van pulsars eruitziet. In de meest gangbare modellen wordt een pulsar voorgesteld als een bol met daarin een rechtopstaande staafmagneet. Er lopen veldlijnen van de noordpool naar de zuidpool. Het idee is dat het magneetveld zo sterk is dat deeltjes die toevallig in de buurt zijn, meteen naar de polen worden gesleurd en daar inslaan. Dat leidt tot hete polen. Na uitvoerige bestudering van pulsar J0030+0451 blijkt echter dat de hete plekken niet recht tegenover elkaar zitten.
Aanvullende simulaties op supercomputer
De onderzoekers hebben vervolgens de vreemde waarnemingen in een nieuw, aangepast model gevat en geprobeerd na te bootsen met supercomputers. Dat gebeurde onder andere met Cartesius, de Nederlandse nationale supercomputer. Na een maand stampen, kwam Cartesius tot de conclusie dat er inderdaad hotspots verspreid over de pulsar konden voorkomen. Het nieuwe aangepaste model, lijkt dus te werken.
Tekst gaat door onder video.
Wetenschappelijke artikelen
De resultaten van het onderzoek aan pulsar J0030+0451 verschijnen in een serie artikelen in het vakblad Astrophysical Journal Letters. Drie artikelen hebben eerste auteurs van de Universiteit van Amsterdam. Het onderzoek wordt medegefinancierd door de European Research Council en NWO.
- A NICER View Of PSR J0030+0451: Evidence for A Global-Scale Multipolar Magnetic Field. Door A.V. Bilous, A.L. Watts et al. In Astrophysical Journal Letters. (gratis preprint)
- A NICER View Of PSR J0030+0451: Implications for the Dense Matter Equation of State. Door G. Raaijmakers, T.E. Riley, A.L. Watts et al. In Astrophysical Journal Letters. (gratis preprint)
- A NICER View Of PSR J0030+0451: Millisecond Pulsar Parameter Estimation. Door T.E. Riley, A.L. Watts et al. In Astrophysical Journal Letters. (gratis preprint)
De Astrophysical Journal Letters puliceerde een commentaar: Focus on NICER Constraints on the Dense Matter Equation of State. En NASA schreef een lang artikel op hun website: NASA’s NICER Delivers Best-ever Pulsar Measurements, 1st Surface Map.
English version at UvA website