Met een massa van ruim twee zonnen stoot deze astronomisch kleine maar loeizware ingestorte sterkern de vorige recordhouder van de troon.
Zwaar, zwaarder, zwaarst. Astronomen hebben een neutronenster ontdekt die massiever is dan elke andere tot nu toe gevonden; ruim tweemaal zwaarder dan onze zon. Dat verdeeld over een ‘bolletje’ met een doorsnede van slechts zo’n 20 tot 30 kilometer is de neutronenster zo zwaar, schrijven de onderzoekers in Nature Astronomy, dat hij eigenlijk onder zijn eigen gewicht zou moeten bezwijken.
Lees ook:
Ingestorte sterrenkern
Neutronensterren zijn de overblijfselen van reusachtige sterren die aan het eind van hun leven tijdens een supernova instortten. Het zijn de compactste sterren die we kennen; één theelepel materie van zo’n ‘overleden ster’ weegt meer dan alle mensen op aarde samen.
De materie van neutronensterren is dus van een enorme dichtheid. “Tien keer zo dicht als een gewone atoomkern”, legt astrofysicus Anna Watts (Universiteit van Amsterdam) uit. “Ze zijn daardoor erg geschikt om inzicht te geven in de extremen van de natuur, zoals de fundamentele aard van materie”, vult radioastronoom Jason Hessels (Universiteit van Amsterdam, ASTRON) aan.
Dichte materie
Dat zit zo. “De krachten tussen deeltjes bepalen de zachtheid (of hardheid) van materie”, vertelt Watts. “Als de materie heel zacht is, is het niet in staat heel veel massa te ondersteunen tegen de zwaartekracht. Hoe groter de massa, hoe harder dus de materie.” Het gedrag van fundamentele deeltjes in zo’n omgeving begrijpen astronomen nog niet zo goed.
“Sommige neutronensterren, zogeheten pulsars, zenden een flitsend signaal uit waarmee we nauwkeurig hun eigenschappen kunnen meten”, vertelt Hessels. Omdat de hardheid van materie de massa en straal van een neutronenster beïnvloedt, kunnen astronomen met die informatie iets zeggen over de aard van (dichte) materie. Handig dus, deze superzware, flitsende neutronensterren.
Zwaargewicht
De nieuwe recordhouder is neutronenster (en pulsar) J0740+6620 op 4600 lichtjaar van de aarde. Met een diameter van zo’n 20 tot 30 kilometer waarin het een ongelofelijke 2,17 maal de massa van onze zon verpakt, stoot het de vorige kampioen, met 1,97 zonnemassa’s, van de troon.
De onderzoekers ontdekten de ster enigszins toevallig toen ze metingen van de Green Bank-radiotelescoop (GBT) in de gelijknamige plaats in de VS analyseerden. De telescoop is op zoek naar gravitatiegolven uit pulsars.
De Green Bank-radiotelescoop in Green Bank, West Virginia in de Verenigde Staten.
Meer metingen
“Een spannend resultaat,” vindt Watts, “waarbij gebruik is gemaakt van een heel betrouwbare techniek (het Shapiro-vertragingseffect, lees hier meer).” Dat maakt dat astronomen ideeën met betrekking tot neutronensterren misschien iets moeten bijstellen. “Sommige theorieën voorspellen namelijk dat een neutronenster met deze massa zou instorten tot zwart gat”, aldus Hessels.
Wel benadrukken zowel Watts als Hessels dat de foutmarges (een maat voor de onzekerheid) momenteel nog wat groot zijn. Helemaal zeker over de exacte grootte van J0740+6620 zijn astronomen dus nog niet. Meer gegevens zouden die onzekerheid in de toekomst weg moeten nemen, aldus Watts.
Bronnen: Nature Astronomy, EurekAlert!1, 2
Beeld: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!