Elke 4 milliseconden zendt een dode ster een krachtige stralingsstraal uit richting onze planeet. Maak je geen zorgen - alles komt goed met de aarde. Het is de kleine metgezel van de dode ster die in de problemen zit.
In een nieuwe studie beschrijven wetenschappers dit noodlottige dubbelstersysteem - een zeldzame klasse van hemellichamen die bekend staat als zwarte weduwe-pulsars. Net als de kannibaalspin waaraan dit type systeem zijn naam ontleent, lijkt het grotere lid van het paar erop uit te zijn zijn kleinere metgezel te verslinden en te vernietigen (vrouwelijke spinnen zijn vaak groter dan mannetjes). Een snelle absorptie is echter lang wachten, de grote ster lijkt zijn partner veel langzamer te doden. Gedurende honderden of duizenden jaren zoog de grotere ster materie op uit de omgeving van de kleinere ster, terwijl hij tegelijkertijd de kleinere ster overspoelde met flitsende energiestralen die nog meer materie de ruimte in wierpen.
Het is mogelijk dat op een dag de grotere ster de kleinere volledig kan absorberen, vertelde hoofdonderzoeksauteur Emma van der Wateren, een postdoctoraal onderzoeker aan het Nederlands Instituut voor Radioastronomie (ASTRON), aan WordsSideKick.com. Maar eerst hopen wetenschappers dit vreemde systeem te laten werken. De auteurs van het onderzoek hopen dat deze pulsar, door de verrassend stabiele pulsen van de grotere ster te controleren op plotselinge afwijkingen, hen zal helpen zeldzame rimpelingen te detecteren in het weefsel van de ruimtetijd die bekend staat als zwaartekrachtsgolven.
Wetenschappers ontdekten het sterrenstelsel J0610-2100 op ongeveer 10 lichtjaar van de aarde in 000, toen ze de periodieke pulsatie ervan met een radiotelescoop observeerden. De onderzoekers koppelden het systeem aan een pulsar, een soort kleine, dichte, instortende ster die heel snel ronddraait.
Deze dode sterren zijn sterk gemagnetiseerd en zenden, wanneer ze draaien, elektromagnetische straling uit vanaf hun polen. Wanneer een van deze stralen op de aarde wordt gericht, is het effect vergelijkbaar met een vuurtoren: het licht flitst aan en uit als de straal ons passeert. Als het licht elke 10 milliseconden of minder knippert (zoals J0610-2100, dat elke 3,8 milliseconden flitst), valt de ster in een nog zeldzamere categorie die een milliseconde pulsar wordt genoemd.
Vele millisecondenpulsars delen hun baan met zonachtige begeleidende sterren, die de pulsars langzaam verslinden. Wanneer pulsars draaiende schijven van materie absorberen die door een begeleidende ster worden uitgestoten, gloeien ze in röntgenstralen die door het hele melkwegstelsel kunnen worden gedetecteerd.
En soms kan een pulsar meer van zijn metgezel eisen dan nodig is. Als de begeleidende ster van de pulsar een massa heeft van minder dan een tiende van de massa van de zon van de aarde, dan wordt zo'n stersysteem een "zwarte weduwe"-pulsar genoemd.
J0610-2100 was de derde zwarte weduwe-pulsar die ooit werd ontdekt en lijkt een van de meest hongerige te zijn. Uit het onderzoek bleek dat de begeleidende ster van de pulsar een massa heeft van slechts 0,02 die van de zon en om de zeven uur rond de pulsar draait. Wetenschappers analyseerden 16 jaar radiotelescoopgegevens van dit kannibaal sterrenstelsel. Hoewel het systeem onmiskenbaar lijkt op een pulsar van een zwarte weduwe, was het team verrast te ontdekken dat het enkele onderscheidende kenmerken miste. Het sterrenstelsel heeft bijvoorbeeld nooit een zogenaamde radiodimming vertoond, een bijna universeel fenomeen voor andere zwarte weduwe-pulsars. In 16 jaar tijd vertoonde het sterrenstelsel ook nooit afwijkingen in de tijd - plotselinge minuscule verschillen in de timing van de puls van de pulsar vergeleken met de voorspellingen van astronomen.
Volgens Van der Vateren is de afwezigheid van deze twee veelvoorkomende verschijnselen moeilijk te verklaren. Misschien is de zichtlijn voor deze pulsar verschoven zodat de radio-eclips gewoon niet zichtbaar is voor telescopen op de grond, of misschien straalt de begeleidende ster van de pulsar niet zoveel uit als andere bekende pulsars die deze kenmerken vertonen. Maar in ieder geval is dit systeem van zwarte weduwen ongelooflijk stabiel en voorspelbaar, waardoor het een ideale kandidaat is voor het detecteren van zwaartekrachtsgolven, zeggen de onderzoekers.
Deze golven (voor het eerst voorspeld door Albert Einstein) treden op wanneer de krachtigste objecten in het universum op elkaar inwerken, bijvoorbeeld wanneer zwarte gaten of neutronensterren botsen. De golven oscilleren door tijd en ruimte met de snelheid van het licht, waardoor het weefsel van het universum op hun pad wordt vervormd.
Een manier waarop astronomen zwaartekrachtgolven hopen te detecteren, is door gelijktijdig pulsars van tientallen milliseconden te monitoren met behulp van systemen die pulsar-synchronisatiearrays worden genoemd. Als, ongeveer tegelijkertijd, elke pulsar in de array plotseling een tijdelijke onregelmatigheid zou ervaren, zou dit erop kunnen wijzen dat iets enorms, zoals een zwaartekrachtgolf, hun pulsen op weg naar de aarde verstoorde. Dat is wat de ontdekking van zeer voorspelbare zwarte weduwe-pulsars zoals deze zo belangrijk maakt.
Pulsars van zwarte weduwen, meestal te temperamentvol vanwege hun radio-eclipsen en tijdelijke afwijkingen, zijn zelden goede kandidaten voor detectie van zwaartekrachtgolven. Maar J0610-2100 kan een uitzondering zijn - en het bestaan ervan suggereert dat er mogelijk andere relevante uitzonderingen zijn.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Lees ook:
- Hubble ontdekte een van de oudste sterren in het heelal - Earendil
- SpaceX bereidt de Falcon 9 voor op de lancering op 1 april van NASA's Axiom Space Ax-8-missie