Ontbrekend puzzelstuk in geboorte snelst draaiende sterren gevonden

Met een internationaal team sterrenkundigen hebben Jason Hessels en Joeri van Leeuwen een uniek dubbelstersysteem ontdekt dat het ‘ontbrekende puzzelstuk’ is in de geboorte van de snelst draaiende sterren in ons heelal: milliseconde pulsars. Ze publiceren dit vandaag in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Pulsars zijn extreem compacte neutronensterren, die overblijven nadat zware sterren aan het eind van hun leven zijn ontploft in een supernova. Hun sterke magneetvelden vormen bundels radiostraling die als een vuurtoren rondzwiepen. Bij hun geboorte roteren pulsars enkele tientallen malen per seconde, daarna vertragen ze.

“Vreemd genoeg draaien sommige heel oude pulsars honderden keren per seconde rond. We vermoedden dat die snelle rotatie wordt veroorzaakt doordat een begeleidende ster een draaikolk van materie op de neutronenster dumpt. Pas wanneer er geen materie van de begeleidende ster meer bijkomt, breekt de radiostraling door en wordt de sterk versnelde radiopulsar zichtbaar”, zo licht Van Leeuwen toe. Hij deed de waarnemingen waaruit de baan van de dubbelster werd bepaald. Dit vermoeden lijkt nu te zijn bevestigd met de waarneming van een dubbelstersysteem dat 4000 lichtjaar van ons is verwijderd.

Sinds 2007 zocht het team de hemel af met de Green Bank Telescoop in de Verenigde Staten. In die data ontdekte Anne Archibald van de McGill University in Montreal, Canada een milliseconde pulsar die 592 maal per seconde ronddraait: “Uit archiefdata bleek op dezelfde positie in 1998 tijdelijk een radiobron te hebben gestaan, terwijl er in 1999 alleen een zon-achtige ster zichtbaar was.” In 2000 werd echter plotseling ook een accretieschijf, een draaikolk van materie, gevonden. In 2002 was er geen indicatie meer voor de schijf.

“Dit is het eerste bewijs voor een accretieschijf bij een radiomilliseconde pulsar,” zegt Jason Hessels, die met de Westerbork telescoop de materieverdeling in het systeem bestudeerde. “We weten dat in andere dubbelstersystemen snel ronddraaiende neutronensterren en accretieschijven voorkomen, maar daar zie je nooit radiostraling. We vermoedden al dat de neutronensterren in deze LMXBs worden versneld, en dan later radiostraling gaan uitzenden als radiopulsar. De ster die we nu gevonden hebben is het ontbrekende evolutionaire puzzelstuk tussen deze twee soorten sterren.”