Gyles Lewis
0 
4181
1272
Vele miljoenen of miljarden jaren geleden raakte een gigantische ster in het sterrenbeeld Boogschutter genaamd J1808 zonder brandstof, stortte onder zijn eigen gewicht in en explodeerde.
Ontploffingen zoals deze zijn gebruikelijk in de kosmos; Wetenschappers weten dat ze deel uitmaken van een proces dat machtige zonnen verandert in verschrompelde neutronensterren - de kleinste en dichtste sterren in het universum. Wat astronomen vandaag echter aan J1808 intrigeerde, is het feit dat het nog steeds exploderen, en blijkbaar onze melkweg overladen met enkele van de meest intense lichtstralen die ooit zijn waargenomen.
Op 20 augustus 2019 registreerde een speciale telescoop voor het observeren van neutronensterren aan boord van het International Space Station (ISS) een thermonucleaire explosie op J1808 die alle eerder gedetecteerde explosies wegblies. De korte uitbarsting van röntgenlicht flikkerde slechts 20 seconden, maar gaf in die tijd meer energie vrij dan de zon van de aarde in 10 dagen, volgens een persbericht van NASA. Het was de helderste energieflits ooit geregistreerd door de telescoop, die in 2017 online ging.
"Deze uitbarsting was buitengewoon", zei Peter Bult, een astrofysicus bij NASA's Goddard Space Flight Center en hoofdauteur van een recente studie over de explosie gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, in een verklaring. "We zien een verandering in helderheid in twee stappen, waarvan we denken dat deze wordt veroorzaakt door het uitwerpen van afzonderlijke lagen van het oppervlak van de [ster] en andere kenmerken die ons zullen helpen de fysica van deze krachtige gebeurtenissen te ontcijferen."
Een onstabiel partnerschap
J1808 is een pulsar, of een neutronenster die extreem snel roteert en krachtige elektromagnetische straling uitzendt vanuit beide polen. Sterren zoals deze draaien zo snel (J1808 voltooit ongeveer 400 rotaties per seconde) dat de energiebundels aan hun polen elke keer dat ze naar de aarde wijzen als stroboscooplichten lijken te pulseren.
Net als bij een zwart gat kan de krachtige zwaartekracht van een neutronenster gestaag enorme hoeveelheden omringende materie aantrekken die zich verzamelen in een enorme, ronddraaiende schijf aan de rand van de ster (dit wordt een "accretieschijf" genoemd). Volgens de auteurs van de nieuwe studie lijkt J1808 een lange tijd waterstofgas te hebben opgezogen uit een mysterieus hemellichaam waarmee het een binaire baan deelt. Dit object, groter dan een planeet maar kleiner dan een ster, verdient de niet-vleiende kosmologische verzamelnaam "bruine dwerg".
De enorme explosie die op 20 augustus werd waargenomen, lijkt het resultaat te zijn van een lange, eenzijdige relatie tussen J1808 en zijn bruine partner, schreven de onderzoekers. De neutronenster lijkt de afgelopen jaren zoveel waterstof van zijn buurman te hebben opgezogen dat het gas een superhete, superdense "zee" werd die naar binnen begon te vallen en het oppervlak van de ster bedekte. De hitte van de ster verwarmde deze zee zo erg dat er een nucleaire reactie begon op te treden, waardoor waterstofkernen versmolten tot heliumkernen. Na verloop van tijd creëerde dit nieuw gevormde helium een tweede gaslaag rond het oppervlak van de ster die enkele meters diep reikte, schreven de onderzoekers..
"Zodra de heliumlaag een paar meter diep is, laten de omstandigheden heliumkernen toe om samen te smelten tot koolstof", zei co-auteur Zaven Arzoumanian, ook samen met NASA, in de verklaring. "Dan barst het helium explosief los en laat een thermonucleaire vuurbal los over het hele pulsaroppervlak."
De onderzoekers geloven dat de explosie van 20 augustus plaatsvond toen een dergelijke vuurbal zowel de waterstof- als de heliumlaag rond de ster snel achter elkaar wegblies, waardoor een dubbele flits van intens heldere röntgenenergie de ruimte in blaast. (J1808 en zijn partner bevinden zich ongeveer 11.000 lichtjaar van de aarde, wat kosmisch gezien vrij dichtbij is).
Deze interpretatie van de explosie past bij de waarnemingen van het ISS, maar laat één belangrijk detail weg. Na de eerste twee pieken in röntgenenergie liet de pulsar een derde, iets zwakkere stoot los die ongeveer 20% helderder was dan de normale flikkering van de ster. Het is niet duidelijk wat voor soort mechanisme deze laatste energiestoot veroorzaakte, aldus de onderzoekers.
- De 12 vreemdste objecten in het heelal
- 15 Onvergetelijke afbeeldingen van sterren
- 9 vreemde excuses waarom we nog geen buitenaardse wezens hebben ontmoet
Oorspronkelijk gepubliceerd op .