Artist's concept van de gammastraalflare die zich uitbreidt van SGR 1806-20. Afbeelding tegoed: NASA Klik om te vergroten
Een gigantische explosie op een neutronenster halverwege het Melkwegstelsel, de grootste explosie ooit in het heelal, zou astronomen voor het eerst in staat moeten stellen het interieur van deze mysterieuze stellaire objecten te onderzoeken.
Een internationaal team van astrofysici, kammend door gegevens van een NASA-röntgensatelliet, de Rossi X-ray Timing Explorer, meldt in het nummer van 20 juli van Astrophysical Journal Letters dat de explosie trillingen in de ster veroorzaakte, als een rinkelende bel, die veroorzaakte snelle fluctuaties in de röntgenstraling die het de ruimte in stuurde. Deze röntgenpulsen, uitgezonden tijdens elke zeven seconden rotatie door de snel ronddraaiende ster, bevatten de frequentietrillingen van de massale bevingen van de neutronenster.
Net zoals geologen het binnenste van de aarde onderzoeken door seismische golven veroorzaakt door aardbevingen en zonne-astronomen de zon bestuderen met behulp van schokgolven die door de zon reizen, zouden de door deze explosie ontdekte röntgenfluctuaties kritische informatie moeten verschaffen over de interne structuur van neutronensterren.
? Deze explosie leek op het raken van de neutronenster met een gigantische hamer, waardoor deze als een bel rinkelde? zei Richard Rothschild, astrofysicus aan het Center of Astrophysics and Space Sciences van de University of California en een van de auteurs van het tijdschriftrapport. De vraag is nu: wat betekent de frequentie van de trillingen van de neutronenster, de toon van de rinkelende bel?
? Betekent dit dat neutronensterren slechts een stel neutronen zijn die opeengepakt zitten? Of hebben neutronensterren exotische deeltjes, zoals quarks, in hun centra, zoals veel wetenschappers geloven? En hoe drijft de korst van een neutronenster bovenop zijn superfluïde kern? Dit is een zeldzame kans voor astrofysici om het interieur van een neutronenster te bestuderen, omdat we eindelijk enkele gegevenstheoretici hebben om op te kauwen. Hopelijk kunnen ze ons vertellen wat dit allemaal betekent. '
De grootste sterbevingen scheurden met een ongelooflijke snelheid door de neutronenster en trilden de ster met 94,5 cycli per seconde. ? Dit is in de buurt van de frequentie van de 22e toets van een piano, Fis ,? zei Tomaso Belloni, een Italiaans teamlid dat de signalen heeft gemeten.
Het internationale team - onder leiding van GianLuca Israel, Luigi Stella en Belloni van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica - ontdekte de oscillaties van gegevens die het twee dagen na Kerstmis had opgehaald door de Rossi X-Ray Timing Explorer, een satelliet die is ontworpen om de fluctuerende X te bestuderen -ray emissies van stellaire bronnen. De eigenaardige oscillaties die de onderzoekers ontdekten, begonnen drie minuten na een gigantische explosie op een neutronenster die slechts een tiende van een seconde meer energie vrijmaakte dan de zon in 150.000 jaar uitstraalt. De oscillaties namen daarna geleidelijk af na ongeveer 10 minuten.
Neutronensterren zijn de dichte, snel ronddraaiende kernen van materie die het gevolg zijn van de verpletterende ineenstorting van een ster die al zijn splijtstof heeft uitgeput en explodeerde in een catastrofale gebeurtenis die bekend staat als een supernova. De ineenstorting is zo verpletterend dat elektronen in de atoomkern worden gedwongen en met protonen worden gecombineerd om neutronen te worden. De resulterende bol van neutronen is zo dicht - de massa van de zon verpakt in een bol van slechts 10 mijl in diameter - dat een lepel materie miljarden tonnen zou wegen op aarde.
De meeste van de miljoenen neutronensterren in ons Melkwegstelsel produceren magnetische velden die een biljoen keer sterker zijn dan die van de aarde. Maar astrofysici hebben minder dan een dozijn ultrahoge magnetische neutronensterren ontdekt, genaamd? Magnetars? met magnetische velden die duizend keer groter zijn - sterk genoeg om informatie van een creditcard te verwijderen op een afstand halverwege de maan.
Deze intense magnetische velden zijn sterk genoeg dat ze soms de korst van neutronensterren ombuigen, waardoor? Sterbevingen? die resulteren in het vrijkomen van gammastralen, een meer energetische vorm van straling dan röntgenstralen. Van vier van deze magnetars is bekend dat ze dat doen en worden genoemd? Zachte gamma-repeaters? of SGRS, door astrofysici omdat ze willekeurig oplaaien en een reeks korte uitbarstingen van gammastralen afgeven.
SGR 1806-20, de formele aanduiding van de neutronenster die op 27 december 2004 explodeerde en röntgenstralen door het melkwegstelsel stuurde - een flits produceren die helderder is dan alles wat ooit buiten het zonnestelsel is gedetecteerd - is daar een van. De flitser was zo helder dat hij alle röntgensatellieten in de ruimte even verblindde en de bovenste atmosfeer van de aarde verlichtte.
Astrofysici vermoeden dat de uitbarsting van gammastraling en röntgenstraling van deze ongewoon grote explosie afkomstig zou kunnen zijn van een sterk gedraaid magnetisch veld rond de neutronenster dat plotseling brak, waardoor een titanische aardbeving op de neutronenster ontstond.
? Het scenario was waarschijnlijk analoog aan een gedraaide rubberen band die uiteindelijk brak en daarbij een enorme hoeveelheid energie vrijmaakte? zei Rothschild. ? Met deze energievrijgave kon het magnetische veld rondom de magnetar vermoedelijk ontspannen tot een stabielere configuratie.?
De energieflits van 27 december werd gedetecteerd door verschillende andere NASA- en Europese satellieten en geregistreerd door radiotelescopen over de hele wereld. Het is al het onderwerp geweest van talrijke wetenschappelijke artikelen die de afgelopen maanden zijn gepubliceerd.
? Het plotselinge en verrassende optreden van deze gigantische overstraling, die ons zal helpen meer te leren over de aard van magnetars en de interne samenstelling van neutronensterren ,? zei Rothschild,? onderstreept het belang van satellieten en telescopen met de capaciteit om ongebruikelijke en onvoorspelbare verschijnselen in het universum op te nemen.?
Andere leden van het internationale team waren Pier Giorgio Casella, Simone Dall? Osso en Massimo Persic van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica; Yoel Rephaeli van UCSD en de universiteit van Tel Aviv; Duane Gruber, voorheen van UCSD en nu bij Eureka Scientific Corporation in Oakland, Californië; en Nanda Rea van het Rijksinstituut voor Ruimteonderzoek in Nederland.
Oorspronkelijke bron: UCSD News Release
Hier is een link naar de grootste sterren in het heelal.
