Voor het eerst is het astronomen gelukt om de topografie van beide magnetische polen van een neutronenster vast te stellen.

Sterren gaan met veel bombarie de pijp uit: middels een krachtige en spectaculaire explosie, een supernova genaamd. Wat overblijft, is een zwart gat, mits de kernmassa van de gestorven ster een paar keer hoger is dan de massa van de zon. Is dit niet het geval, dan blijft een zogenaamde neutronenster over bestaande uit een dicht opeengeperste klomp materiaal.

Soms gaat zo’n neutronenster heel snel om zijn as draaien, waarbij hij elektromagnetische straling uitzendt. We noemen hem dan een pulsar (ontdekt in 1967 door Jocelyn Bell Burnell). Pulsars maken soms wel honderden omwentelingen per seconde. De snelst draaiende neutronster wentelt maar liefst elke 1,4 milliseconde om zijn as.

Neutronenster PSR J1906+0746 – in 2005 ontdekt door een groep wetenschappers, waaronder de Nederlandse astronoom Joeri van Leeuwen – is ook een pulsar. Hij draait in een dubbelstersysteem om een andere zware neutronenster. “De enorme zwaartekracht die deze tweelingster op elkaar uitoefent, kromt de tijdruimte”, zegt Van Leeuwen die meewerkte aan het onderzoek dat vandaag in Science is gepubliceerd. “Daardoor kantelt de zichtbare neutronenster langzaam en is het ons gelukt voor het eerst een kaart te maken van de twee polen van zo’n ster.”

Lees ook:

• Sloomste pulsar tot nu toe waargenomen
• Eerste gravitatiegolven van botsende neutronsterren gedetecteerd

Magneetvelden in beeld

De ster werd in de gaten houden met de 305 meter grote Arecibo-radiotelescoop in Puerto Rico en de Franse Nancay-radiotelescoop. Met behulp van deze waarnemingen kon het team een kaart maken die aangeeft welke poolgebieden van de neutronenster radiostraling uitzenden en welke magneetvelden daar heersen. Zo blijkt uit de waarnemingen dat een pool niet rond is, zoals verwacht, maar langgerekt.

Net als bij onze aarde zijn de magnetische noord- en zuidpool voor het merendeel van de radiopulsars niet evenwijdig aan de geografische. “Vanaf Aarde zien we zodoende alleen radiostraling wanneer de bundel van de noord- of zuidpool van de pulsar naar de aarde gericht staat”, mailt astronoom Cees Bassa (ASTRON). “Bij sommige radiopulsars zijn de rotatie- en de magnetische as zo georiënteerd dat we radiostraling van beide polen van de pulsar kunnen zien. Dat is het geval bij de pulsar van dit artikel, al is dat niet wat hem speciaal maakt; bij een paar procent van alle radio pulsars is radiostraling van beide polen zichtbaar.”

Speciaal

Wat maakt de pulsar dan wel bijzonder? Bassa: “PSR J1906+0746 is speciaal omdat dat de pulsar in een nauwe baan (iedere baanomloop duurt vier uur) om een nagenoeg even zware dubbelster-begeleider draait. Vanwege deze nauwe baan zijn er effecten van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein meetbaar.” Bovendien is het voor bijna geen enkele ander pulsar mogelijk om de vorm van beide magnetische polen in kaart te brengen, iets wat bij J1906+0746 dus wel is gelukt.

De astronomen weten nu dat door de kanteling van de neutronenster er vanaf 2028 geen radiostraling meer richting onze aardbol komt. Met andere woorden, dan verdwijnt J1906+0746 uit ons zicht. Van Leeuwen: “We hebben geluk dat we hem hebben gevonden.”

De experts verwachten dat ergens tussen 2070 en 2090 de radiostraling van de pulsar opnieuw zichtbaar wordt.

Bronnen: Science, persbericht, Cees Bassa

Beeld: Gregory Desvignes & Michael Kramer, MPIfR

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!