Een now-you-see-it, now-you don't accretieschijf (wit en blauw in de weergave van de kunstenaar aan de linkerkant) heeft astronomen getipt voor de geboorte van een supersnelle, "milliseconde" pulsar die vlak voor hun ogen gebeurde - eh, hun radiotelescopen.
De nieuwe bevinding bevestigt het langverwachte evolutionaire verband tussen een neutronenster en een pulsar van een milliseconde: het zijn twee levensfasen van hetzelfde object.
Anne Archibald van de McGill University in Montreal, Canada en haar collega's kondigden hun ontdekking aan in het online nummer van 21 mei van het tijdschrift Wetenschap.
Pulsars zijn superdense neutronensterren, de overblijfselen die overblijven nadat massieve sterren als supernovae zijn geëxplodeerd. Hun krachtige magnetische velden genereren vuurtorenachtige lichtbundels en radiogolven die rondzwaaien terwijl de ster draait en waarneembaar zijn als pulsen op aarde.
Sommige pulsars, ook wel milliseconden genoemd, draaien honderden keren per seconde. Astronomen geloven dat de snelle rotatie wordt veroorzaakt door een metgezelster die materiaal op de neutronenster stort en het laat draaien.
Het materiaal van de metgezel zou een platte, draaiende schijf rond de neutronenster vormen, en gedurende deze periode zouden de karakteristieke radiogolven van een pulsar niet uit het systeem komen. Naarmate de hoeveelheid materie die op de neutronenster viel afnam en stopte, konden de radiogolven tevoorschijn komen en zou het object worden herkend als een pulsar.
Deze opeenvolging van gebeurtenissen is blijkbaar wat er gebeurde met een dubbelster-systeem op ongeveer 4000 lichtjaar van de aarde, in het sterrenbeeld Sextans net ten zuiden van Leo. De milliseconde pulsar in dit systeem, genaamd J1023, werd in 2007 ontdekt door Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) van de National Science Foundation in West Virginia in een onderzoek onder leiding van astronomen aan de West Virginia University en de National Radio Astronomy Observatory.
De astronomen ontdekten toen dat het object was gedetecteerd door de Very Large Array-radiotelescoop van de National Science Foundation in New Mexico, tijdens een groot hemelonderzoek in 1998, en in zichtbaar licht was waargenomen door de Sloan Digital Sky Survey in 1999, waarbij een zon werd onthuld -achtige ster.
Toen het object in 2000 opnieuw werd waargenomen, was het drastisch veranderd en was er bewijs voor een roterende schijf van materiaal, een accretieschijf genaamd, die de neutronenster omringde. In mei 2002 was het bewijs voor deze schijf verdwenen.
'Dit vreemde gedrag bracht astronomen in verwarring en er waren verschillende theorieën over wat het object zou kunnen zijn', zei Ingrid Stairs van de University of British Columbia.
Uit de GBT-waarnemingen van 2007 bleek dat het object een milliseconde pulsar is die 592 keer per seconde draait.
"Geen enkele andere milliseconde pulsar heeft ooit bewijs geleverd voor een aanwasschijf", zei Archibald. "We weten dat een ander type dubbelster-systeem, een laag-massale röntgenbinaire (LMXB) genaamd, ook een snel draaiende neutronenster en een accretieschijf bevat, maar deze zenden geen radiogolven uit. We hebben gedacht dat LMXB's waarschijnlijk bezig zijn met draaien en later radiogolven uitzenden als pulsar. Dit object lijkt de ‘ontbrekende schakel’ te zijn die de twee soorten
systemen. "
De wetenschappers hebben J1023 uitgebreid bestudeerd met de GBT, met de Westerbork-radiotelescoop in Nederland, met de Arecibo-radiotelescoop in Puerto Rico en met de Parkes-radiotelescoop in Australië. Hun resultaten geven aan dat de metgezel van de neutronenster minder dan de helft van de massa van de zon heeft en om de vier uur en 45 minuten om de neutronenster draait.
Bijschrift afbeelding: materiaal van opgezwollen "normale" ster. rechts, stroomt op accretieschijf (wit en blauw) rondom neutronenster, links. Krediet: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Bron: National Radio Astronomy Observatory. Animaties zijn hier en hier. Waarschuwing: die laatste kan duizeligheid veroorzaken.
