Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
Je gebruikt een niet-ondersteunde browser. Deze site kan er anders uitzien dan je verwacht.
Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde

Kosmisch vuurwerk geeft nieuw inzicht in oud zwart gat mysterie

20 maart 2023

Een internationaal team van wetenschappers, waaronder UvA/API onderzoeker Nathalie Degenaar, heeft een neutronenster gevonden die heel op geweldadige en instabiele manier materie opzuigt van een andere ster, iets dat voorheen alleen bij extreme zwarte gaten was gezien. De ontdekking dat een neutronenster gedrag kan vertonen dat vergelijkbaar is met dat van zwarte gaten, wijst uit dat de waargenomen instabiliteit een heel fundamental process moet zijn. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Artistieke weergave van een röntgendubbelster waarin een neutronenster gas van een nabijgelegen ster opzuigt via een gasschijf. Credit: Danielle Futselaar (Artsource) met Nathalie Degenaar (UvA)

Röntgendubbelsterren zijn astrofysische objecten die bestaan uit een compact object zoals een neutronenster of een zwart gat, en een gewone ster zoals onze zon. Het compacte object kan gas opslokken van de andere ster via een schijf van gas. Deze gasschijf is heel heet en zendt daardoor veel straling uit, voornamelijk op röntgengolflengten. Dit proces wordt accretie genoemd en tijdens deze niet zo vaak voorkomende eetfeestjeswordt de röntgendubbelster wel 1000 keer helderder. Neutronensterren en zwarte gaten zijn slordige eters, dus tijdens deze erupties wordt ook veel materiaal de ruimte ingeslingerd via krachtige straalstromen, genaamd jets, of dichte winden.

Wel degelijk een neutronenster

De betreffende röntgendubbelster, Swift J1858.6-0814, werd in 2018 ontdekt toen hij gas van de andere ster begon op te zuigen. Dit ging op zo’n gewelddadige manier dat de astronomen al bij de eerste waarnemingen versteld stonden. Het object vertoonde ruim een jaar lang spectaculaire vlammen, genaamd flares, op alle golflengten van radio tot röntgen. De oorzaak van dit kosmische vuurwerk was onbekend, maar aangezien het zo extreem was, gingen sterrenkundigen ervan uit dat het compacte object in Swift J1858.6-0814 een zwart gat moest zijn. Echter, na ruim een jaar werd onomstotelijk vastgesteld dat het compacte object wel degelijk een neutronenster was.

Het team maakte gebruik van een reeks van telescopen en satellieten, waaronder de Hubble Space Telescope, de Very Large Telescope in Chili en de XMM-Newton sateliet, om het compexe gedrag van de neutronenster te ontrafelen. Hierbij werden direct relaties gevonden met het zwarte gat GRS 1915+105, dat berucht is voor het vertonen van extreeem gedrag. Het team onthulde dat de gasschijf rond deze neutronensterren en zwarte gaten zich cyclisch moet legen en vullen, wat gepaard gaat met de spectaculaire uitstoot van materie in jets die te zien zijn op radio- en infraroodgolflengten. De ontdekking dat het hier gaat om een fundamenteel proces dat bij zowel zwate gaten als neutronensterren voorkomt, geeft nieuw inzicht in hoe compacte objecten zich gedragen wanneer ze een heel groot maal te verwerken krijgen.