Een wetenschappelijk onderzoeker van de Universiteit van Southampton leidt een internationaal team dat de snelst tot nu toe geziene, opkomende, röntgenpulsar heeft ontdekt.
Dr. Simon Shaw van de School of Physics and Astronomy van de universiteit is vertegenwoordiger van het VK bij het INTEGRAL Science Data Center in de buurt van Genève, Zwitserland (ISDC maakt deel uit van de Geneva University Observatory). Daar coördineert hij een team dat gegevens ontvangt en bewaakt van INTEGRAL, een ESA-satelliet (European Space Agency) die is ontworpen om X- en gammastraling uit de ruimte te detecteren.
Een voorheen onbekende, heldere bron van röntgenstralen werd voor het eerst opgemerkt in INTEGRAL-gegevens op de ISDC in december 2004. Hij heette ‘IGR J00291 + 5934’ en de ontdekking ervan werd kort daarna aangekondigd aan astronomen over de hele wereld. Vervolgobservaties in de komende weken, gedurende welke tijd de bron langzaam vervaagde, toonden aan dat IGR J00291 + 5934 de snelst bekende binaire röntgenpulsar was.
Een binair systeem bestaat uit twee sterren die om elkaar heen draaien. Als een van deze sterren een supernova-explosie ondergaat, kan hij instorten en een ‘neutronenster’ vormen - een object dat volledig uit neutronen bestaat. Neutronensterren zijn ongelooflijk dicht, wegen iets meer dan onze zon, maar verdichten in een bol met een grootte die lijkt op Southampton; een lepel neutronenster-materiaal zou ongeveer hetzelfde wegen als het totale gewicht van elke persoon op aarde.
Het sterke zwaartekrachtveld rond de neutronenster zorgt ervoor dat materiaal van de baanster wordt getrokken, die op de neutronenster spiraalt, in een proces dat bekend staat als ‘accretie’. Het magnetische veld van de neutronenster zorgt ervoor dat de geaccreteerde materie wordt gekanaliseerd naar kleine 'hotspots' op het neutronensteroppervlak waar ze X- en gammastraling uitstralen. Een ‘pulsar’ wordt waargenomen wanneer regelmatige flitsen of pulsaties worden gezien vanaf de hotspots terwijl de neutronenster ronddraait; dit kan op precies dezelfde manier worden bedacht als de periodieke flitsen gezien vanuit de roterende lichtstraal in een vuurtoren.
Deze vuurtoren draait echter ongeveer 600 keer per seconde, wat overeenkomt met het oppervlak van de pulsar die beweegt met 30.000 km / seconde (10 procent van de lichtsnelheid) - de snelste in zijn soort die tot nu toe is waargenomen. De omlooptijd van het systeem is ook indrukwekkend; de twee sterren draaien om de 2,5 uur om elkaar heen, maar zijn ongeveer even ver van elkaar verwijderd als de maan en de aarde. Op de pulsar in IGR J00291 + 5934 duurt een dag 0,0016 seconden en een jaar is 147 minuten!
‘De snelheid waarmee dit object ronddraait is werkelijk verbazingwekkend’, aldus dr. Shaw. ‘Het geeft ons de kans om de effecten van zulke extreme krachten van deze rotatie op het exotische materiaal in neutronensterren, dat niet op aarde bestaat, te bestuderen. Het is mogelijk dat er meer van deze objecten wachten om ontdekt te worden, mogelijk zelfs snellere; als ze er zijn, zal INTEGRAL ze vinden. '
Dr Shaw is de hoofdauteur van een paper over het object dat is geaccepteerd voor publicatie door het tijdschrift Astronomy and Astrophysics. Pre-print beschikbaar op http://arxiv.org/abs/astro-ph/0501507
Originele bron:
Universiteit van Southampton News Release
