Juist, magnetars. Misschien wel een van de meest woeste beesten die de kosmos bewonen. Ze zijn zeldzaam en worden slecht begrepen.
Sommige van deze magnetars spuwen uit a veel van radiogolven en vaak. De perfecte manier om ze te observeren zou zijn om over de hele wereld een netwerk van hoogwaardige radioschotels te hebben, die allemaal continu observeren om elke piep en bloop vast te leggen. Een soort netwerk van deep space-gerechten.
Zoals NASA's Deep Space Network.
De machtige magnetars
Magnetars zijn bijna te onwerkelijk om te geloven. De beschrijving die je gaat lezen, lijkt misschien te fantastisch en gewelddadig om mogelijk in ons universum te bestaan. Maar oh, mijn lieve zomerkind, onderschat nooit de intensiteit van moeder natuur.
Stel je een object voor dat meerdere keren de massa van de zon is, geperst in een ruimte die niet groter is dan een kleine stad in het midwesten. En dat toch al exotische voorwerp draait snel, soms zelfs sneller dan een keukenmixer. Zoals ik al zei, bijna te onwerkelijk om geloofwaardig te zijn.
Deze specifieke objecten zijn een soort pulsar en pulsars zelf zijn exotische dode overblijfselen van gigantische sterren. Op de laatste momenten van de dood van een massieve ster verplettert het hele gewicht van de ster naar binnen zonder dat er iets tegen is - zonder kernbrand in de kern, is er niets meer over om het kostbare evenwicht te bewaren dat een ster eeuwenlang in stand houdt. In een tijdsbestek van slechts een paar minuten knijpen de intense drukken de kern steeds kleiner en kleiner, waardoor alle protonen in neutronen worden omgezet en daarbij een pulsar wordt gesmeed.
Deze stellaire sintel wordt niet ondersteund door de gebruikelijke fysica zoals warmte en straling, maar door kwantumdegeneratiedruk - de eenvoudige weigering van neutronen om dezelfde toestand en dezelfde positie in te nemen.
Maar waarom "magnetars"? Hun naam is hier belangrijk. Magnetars lijken, voor zover we weten, jonge versgesmede pulsars. Terwijl alle pulsars bijna volledig van neutronen zijn gemaakt, overleven sommige verdwaalde geladen deeltjes zoals protonen en elektronen de smeltkroes. Deze ingebedde ladingen draaien rond en rond samen met de rest van het stellaire lichaam, en ladingen die snel bewegen, maken magnetische velden. In dit geval sterke.
Hoe sterk? Dankje wel voor het vragen.
Hoe zit het met een biljoen tot een biljard keer sterker dan het magnetische veld van de aarde? Hoe zit het met de sterkste magnetische velden die er bestaan?
Radio rustige zone
Ik zei het je, bijna ongelooflijk.
Dus je hebt deze rare ster met zijn gigantische magnetische veld dat ronddraait als een demonische bovenmaatse top. Deze situatie zal echter niet eeuwig duren, omdat interacties tussen het magnetische veld en de pulsar zelf ervoor zorgen dat deze elektromagnetische straling uitzendt, en in sommige gevallen vooral radiogolven. Deze straling onttrekt energie aan de pulsar, vertraagt deze en schakelt uiteindelijk het ontzagwekkende magnetische veld helemaal uit.
Van de meer dan tweeduizend bekende pulsars zijn er maar een paar dozijn magnetars, en slechts vier zenden uitzonderlijk sterke radiosignalen uit. Astronomen weten niet precies waarom deze magnetars zo speciaal zijn. Misschien is hun lokale omgeving zo rijk aan geladen deeltjes dat hun natuurlijke straling wordt verbeterd, maar dat is slechts een gok.
De radiostraling van deze magnetars kan snel veranderen, zo snel als een dag. Soms schudden de aardbevingen de oppervlakken van de pulsars terwijl hun schelpachtige buitenkanten barsten en weer in elkaar worden gezet, waardoor zogenaamde 'glitches' ontstaan die als hikken in de radio-emissie rimpelen. Bovendien bevat elke puls van een radiomagnetar een heleboel heldere subpulsen die elk moeten worden gevolgd en geanalyseerd.
Alleen door deze gedetailleerde waarnemingen kunnen we een hint krijgen over de extreme astrofysica van de magnetars zelf.
Het Deep Space Network
Betreed NASA's Deep Space Network, bestaande uit drie telescopen op specifiek gekozen locaties over de hele wereld: Madrid, Spanje, Canberra, Australië en Goldstone, Californië. Deze sites worden voornamelijk gebruikt voor het volgen van en communiceren met de verschillende interplanetaire (en in een opmerkelijk geval interstellaire) ruimtevaartuigen van NASA. De locaties zijn gekozen om continue, 24 uur per dag en 24 uur per dag dekking te bieden.
Maar het wordt niet altijd gebruikt. Het duurt lang om te communiceren met robotische sondes die door het zonnestelsel zijn geslingerd, en er is veel uitvaltijd. En in die tijd zitten de telescopen en antennes daar gewoon, luisterend naar de kosmos erboven, in staat om verschillende radiosignalen op te vangen.
Inclusief de signalen van exotische magnetars.
In een recent artikel gebruikte een team van astronomen NASA's Deep Space Network om gedetailleerde waarnemingen te doen van drie radiomagnetars en een extra magnetar die lijkt af te nemen en zijn leven te beëindigen. Zoals verwacht varieerden deze objecten in de loop van de weken en maanden van de waarnemingen snel, met vreemde en (momenteel) onverklaarbare veranderingen in de radio-emissie.
Dit werk was de meest gedetailleerde waarneming tot nu toe van deze radiomagnetars. Dit is meestal het deel waar ik zou eindigen met enkele opmerkingen over de astrofysische processen die tot de waarnemingen hebben geleid, maar helaas, als het gaat om deze exotische dieren van de kosmos, moeten we nog veel meer luisteren.
Lees meer: "Observaties van radiomagnetars met het Deep Space Network"
