Een krachtige röntgenpulsar zwaait met een recordsnelheid om zijn stellaire partner.
Volgens nieuwe gegevens van het Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) -systeem, dat afgelopen juni aan boord van het International Space Station was geïnstalleerd, draaien deze twee sterren eens in de 38 minuten om elkaar heen - de snelste baan ooit waargenomen in een pulsar binair systeem zoals deze.
Van de twee sterren is er één een röntgenpulsar, een superdense neutronenster die röntgenstralen afschiet terwijl deze draait, aldus onderzoekers in een nieuwe studie die de bevinding beschrijft. Pulsars vormen zich wanneer massieve sterren exploderen in een supernova-explosie en een wervelende stellaire kern achterlaten. Deze specifieke pulsar staat bekend als een opnemende milliseconde röntgenpulsar (AMXP). [Binnen een neutronenster (Infographic)]
De pulsar, genaamd IGR J17062-6143 (kortweg J17062), staat dichter bij zijn partnerster dan de aarde bij de maan. Omdat ze zo dicht bij elkaar zijn en de meedogenloze snelheden waarmee ze reizen, "is het niet mogelijk dat een waterstofrijke ster, zoals onze zon, de metgezel van de pulsar is. Je kunt zo'n ster niet inpassen in een baan die zo klein is ", zei hoofdonderzoeksauteur Tod Strohmayer, astrofysicus bij het Goddard Space Flight Center van de NASA in Maryland, in een verklaring. Dit bracht het team tot de conclusie dat de tweede ster waarschijnlijk een waterstofarme witte dwerg is— witte dwergsterren zijn kleine, dichte sterren, vaak zo groot als de aarde, die worden gevormd wanneer sterren met een lage massa door gravitatie-ineenstorting gaan.
De ontdekking van dit systeem werd ondersteund door eerdere waarnemingen van de Rossi X-ray Timing Explorer in 2008. Omdat NICER gedurende langere tijd waarnemingen heeft kunnen doen, kan het team nu de recordsnelheid van dit unieke pulsar binaire systeem bevestigen .
Terwijl de twee sterren om elkaar heen draaien, zal zich na verloop van tijd materiaal van de witte dwergdonorster ophopen op de pulsar. Als de druk van deze opeenhoping toeneemt tot het punt waarop de atomen samensmelten, kan J17062 exploderen met de energie die equivalent is aan 100 bommen van 15 megaton die over elke vierkante centimeter tot ontploffing komen, legde Strohmayer in de verklaring uit. Maar de pulsar heeft zo'n punt nog niet bereikt.
Deze bevindingen bewijzen echter meer dan het bestaan van zo'n snel baanend binair systeem. Neutronensterren zoals J17062 "blijken werkelijk unieke atoomfysica-laboratoria te zijn, vanuit een aardstandpunt", zei Zaven Arzoumanian, astrofysicus bij NASA Goddard en hoofdwetenschapper voor NICER, in de verklaring. 'We kunnen de omstandigheden op neutronensterren nergens in ons zonnestelsel herscheppen.'
Door neutronensterren zoals J17062 te bestuderen, kunnen wetenschappers elementen van subatomaire fysica onderzoeken op manieren die gewoon niet mogelijk zijn in door mensen gemaakte laboratoria, zei Arzoumanian. Dus met de ontdekking van een neutronenster in zo'n uniek systeem, zullen wetenschappers de kans krijgen om deze sterren en hun gedrag beter te begrijpen.
Het werk werd op 9 mei gedetailleerd beschreven in The Astrophysical Letters.
