Een team van Nederlandse en Engelse sterrenkundigen heeft ontdekt waarom de beroemde neutronenster de Rapid Burster zulke grillige uitbarstingen heeft. Het blijkt dat het gas dat de neutronenster aantrekt van zijn buurster eerst tegengehouden wordt door het magneetveld van de neutronenster. Pas als zich te veel gas heeft verzameld, breekt de ban, stroomt het gas naar de neutronenster en is er een uitbarsting. Het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society publiceert de bevindingen in het maartnummer.
De astronomen onderzochten de oorsprong van zogeheten Type-II röntgenuitbarstingen in de Rapid Burster. De Rapid Burster is een in 1976 ontdekte neutronenster die gas opvangt van een ster die in een baan eromheen draait. Bijzonder aan de Rapid Burster is het feit dat hij Type-II-uitbarstingen heeft naast de meer gangbare Type I-uitbarstingen. De Type-II uitbarstingen zijn een stuk grilliger en heftiger omdat ze schoksgewijs plaatsvinden. Hoe zo'n Type-II-uitbarsting überhaupt kon ontstaan, was tot nu toe onbekend.
Het team van Nederlandse en Engelse sterrenkundigen onderzocht de mogelijke verklaring dat het magneetveld van de neutronenster het gas tegenhoudt waardoor het ophoopt. Er zou pas een uitbarsting komen als er zich zoveel gas heeft verzameld dat het magneetveld niet meer sterk genoeg is om het gas tegen te houden. Het gas vloeit dan in één schok richting de neutronenster. Het idee van de sterrenkundigen was dat als het magneetveld inderdaad het gas tegenhoudt dat er dan rond de neutronenster een gasschijf te zien moeten zijn die op een afstandje om de ster heen draait.
Animatie van de snelle uitbarster en het bezwijkende magneetveld. (c) ESA
Kloof van negentig kilometer
Met waarnemingen door de röntgensatellieten NuSTAR, XMM-Newton en Swift konden de astronomen inderdaad afleiden dat er tussen de neutronenster en de gaswolk een kloof moet zijn van ongeveer negentig kilometer. Dat lijkt een eenvoudig overbrugbare afstand, maar een neutronenster is slechts tien kilometer groot en het magneetveld is enorm sterk. De onderzoekers vermoeden dan ook dat de Type-II-uitbarstingen inderdaad verklaard kunnen worden door het magneetveld.
Jakob van den Eijnden (Universiteit van Amsterdam) is pas een half jaar met mijn zijn PhD-onderzoek bezig, maar hij is toch al hoofdauteur van het artikel: "Dat ik nu al zulke mooie resultaten heb, komt onder andere doordat een van mijn voorgangers, Tullio Bagnoli, een verzoek had ingediend voor waarnemingen met maar liefst drie röntgensatellieten. Die verzoeken werden gehonoreerd en zo had ik een vliegende start."
In de toekomst willen de astronomen onderzoeken wat er met de gasschijf gebeurt tijdens een uitbarsting. Daarnaast willen ze de draaisnelheid van de neutronenster meten en meer te weten komen over de begeleidende ster die om de neutronenster heen draait.
Artikel
A strongly truncated inner accretion disk in the Rapid Burster. Door: van den Eijnden, J.; Bagnoli, T.; Degenaar, N.; Lohfink, A.M.; Parker, M.L.; in 't Zand, J.J.M.; Fabian, A.C. In: MNRAS Letters, 466, 1, Maart 2017 (gratis preprint)
Engels nieuwsbericht van ESA