Neutronensterren worden al beschouwd als enkele van de meest bijzondere objecten in het universum, maar nu heeft de Hubble Space-telescoop er een gevonden die nog merkwaardiger is: hij geeft een bizar wervelend beeld van gloeiend infraroodlicht af.
Neutronensterren zijn overblijfselen van exploderende sterren, of supernovae, die 1, 4 maal de massa van onze eigen zon in een lichaam samenbrengen met een diameter van slechts ongeveer 12, 4 mijl. Ze zijn zo dicht, een enkele theelepel zou volgens Space.com een miljard ton wegen. Wanneer ze snel genoeg draaien en hoogenergetische elektromagnetische straling uitzenden, zoals röntgenstralen, staan ze bekend als pulsars.
De betreffende neutronenster in kwestie heet RX J0806.4-4123 en lijkt veel infraroodlicht uit te zenden, wat ons nieuwe inzichten zou kunnen geven in hoe pulsars zich vormen, meldt Yasemin Saplakoglu bij LiveScience . RX is een van de zeven röntgenpulsars binnen 3.300 lichtjaren van de aarde die astronomen 'The Magnificent Seven' noemen. Deze zeven sterren zijn heter dan astronomen zouden verwachten gezien hun leeftijd en beschikbare energie en roteren langzamer dan andere pulsars. Een internationaal team van astronomen keek door de gegevens van Hubble toen ze merkten dat het gebied rond RX veel infraroodenergie afweerde.
"We hebben een uitgebreid gebied van infraroodemissies rondom deze neutronenster waargenomen ... waarvan de totale grootte zich vertaalt in ongeveer 200 astronomische eenheden (ongeveer 18 miljard mijl) op de veronderstelde afstand van de pulsar", zegt Bettina Posselt van Pennsylvania State en de hoofdauteur van het papier in The Astrophysical Journal.
Het is de eerste keer dat zo'n groot infraroodsignaal wordt waargenomen rond een pulsar, en het suggereert dat er iets meer aan de hand is rond het dichte kleine sterretje. "De emissie ligt duidelijk boven wat de neutronenster zelf uitzendt - het komt niet alleen van de neutronenster, " vertelt Posselt aan Ryan F. Mandelbaum bij Gizmodo . "Dit is erg nieuw."
Dus als het infrarood niet van de neutronenster zelf komt, waar komt alle energie dan vandaan? De onderzoekers kunnen het niet met zekerheid zeggen, maar ze hebben een aantal goede gissingen.
De eerste suggestie is dat het infrarood afkomstig is van een fallback-schijf of een grote schijf stof die zich rond de neutronenster heeft gevormd na zijn supernova-explosie. Posselt vertelt Saplakoglu op LiveScience dat onderzoekers hebben gehypothetiseerd dat deze schijven bestaan, maar er nooit een hebben gevonden. Het binnenste deel van de schijf zou voldoende energie hebben om infrarood licht te produceren, zegt ze. Het zou ook verklaren waarom RX heter en langzamer is dan verwacht, omdat de schijf extra verwarming aan de ster had kunnen toevoegen en ook de rotatie kon vertragen.
"Als bevestigd als een supernova fallback-schijf, kan dit resultaat ons algemene begrip van de evolutie van neutronensterren veranderen, " zegt Posselt in een NASA-release.
De andere mogelijke verklaring is een fenomeen dat een pulsar windnevel wordt genoemd.
Posselt legt in een persbericht uit:
Een pulsar windnevel zou vereisen dat de neutronenster een pulsar wind vertoont. Een pulsaire wind kan worden geproduceerd wanneer deeltjes worden versneld in het elektrische veld dat wordt geproduceerd door de snelle rotatie van een neutronenster met een sterk magnetisch veld. Terwijl de neutronenster met een hogere snelheid dan het geluid door het interstellaire medium reist, kan een schok ontstaan waar het interstellaire medium en de pulsarwind op elkaar inwerken. De geschokte deeltjes zouden dan synchrotronemissie uitstralen, wat de uitgebreide infraroodemissie veroorzaakt die we zien. Typisch worden pulsar windnevels in röntgenstralen gezien en een pulsar windnevel die alleen voor infrarood is, zou zeer ongebruikelijk en opwindend zijn.
Mandelbaum bij Gizmodo meldt dat het mogelijk is, maar onwaarschijnlijk dat de infraroodstraling afkomstig is van een bron ergens achter de pulsar. Om erachter te komen, moeten de onderzoekers gewoon wachten. Als de bron aan de ster is gekoppeld, beweegt deze mee terwijl hij door de lucht dwaalt. Als het erachter zit, verliest de pulsar uiteindelijk zijn infrarode gloed.
En als de bron een fallback-schijf of pulsar windnevel blijkt te zijn, zullen onderzoekers moeten wachten om daar ook meer over te leren. De onderzoekers hebben geprobeerd RX te bekijken met krachtige op aarde gebaseerde telescopen om de schijf of het stof eromheen te bekijken, maar het was gewoon te zwak. In plaats daarvan moeten ze wachten tot de vertraagde lancering van de volgende generatie James Webb Space Telescope, de opvolger van Hubble, die de bron zou moeten kunnen uitbeelden, onthullend of er een schijf of nevel rond de ster is.
