De recordbreker dankt zijn enorme succes aan invallend gas van een begeleidende ster
Er viel zoveel gas van een om de aarde draaiende ster (geïllustreerd in oranje) op deze neutronenster (wit met groene en paarse stralen) dat hij snel begon te draaien, een pulsar werd en ook uitgroeide tot een recordbrekende massa.
Een snel draaiende neutronenster ten zuiden van het sterrenbeeld Leeuw is volgens nieuwe waarnemingen de zwaarste in zijn soort die tot nu toe is waargenomen.
De ingestorte ster, met de naam PSR J0952-0607, weegt ongeveer 2,35 keer zoveel als de zon, onderzoekers rapporteren 11 juli op arXiv.org. “Dat is de zwaarste goed gemeten neutronenster die tot nu toe is gevonden”, zegt co-auteur Roger Romani, een astrofysicus aan de Stanford University.
De vorige recordhouder was een neutronenster in het noordelijke sterrenbeeld Camelopardalis genaamd PSR J0740+6620, die de ongeveer 2,08 keer zo massief als de zon. Als een neutronenster te zwaar wordt, bezwijkt hij onder zijn eigen gewicht en wordt een zwart gat. Deze metingen van forse neutronensterren zijn interessant omdat niemand de exacte massagrens tussen neutronensterren en zwarte gaten kent.
Die scheidslijn drijft de zoektocht naar de meest massieve neutronensterren en bepalen hoe massief ze kunnen zijn, zegt Romani. “Het definieert de grens tussen de zichtbare dingen in het universum en de dingen die voor altijd voor ons verborgen zijn in een zwart gat”, zegt hij. “Een neutronenster die op het punt staat een zwart gat te worden – bijna zwaar genoeg om in te storten – heeft in het midden het meest dichte materiaal waartoe we toegang hebben in het hele zichtbare universum.”
PSR J0952-0607 bevindt zich in het sterrenbeeld Sextans, net ten zuiden van Leeuw. Het bevindt zich op 20.000 lichtjaar van de aarde, ver boven het vlak van de melkweg in de halo van de Melkweg. De neutronenster zendt elke keer dat hij ronddraait een puls van radiogolven naar ons uit, dus astronomen classificeren het object ook als een pulsar. Voor het eerst gerapporteerd in 2017, deze pulsar draait elke 1,41 millisecondesneller dan alle behalve één andere pulsar.
Dat is de reden waarom Romani en zijn collega’s ervoor kozen om het te bestuderen – de snelle draai deed hen vermoeden dat de pulsar ongewoon zwaar zou kunnen zijn. Dat komt omdat een andere ster om de pulsar draait, en net zoals water dat over een waterrad morst het opstuwt, zou gas dat van die metgezel op de pulsar valt zijn rotatie hebben versneld en tegelijkertijd zijn massa hebben vergroot.
Romani en zijn collega’s observeerden de metgezel en ontdekten dat deze snel rond de pulsar zweept – met ongeveer 380 kilometer per seconde. Met behulp van de snelheid van de metgezel en zijn omlooptijd van ongeveer zes en een half uur, berekende het team dat de massa van de pulsar meer dan tweemaal de massa van de zon was. Dat is een stuk zwaarder dan de typische neutronenster, die slechts ongeveer 1,4 keer zo zwaar is als de zon.
“Het is een geweldige studie”, zegt Emmanuel Fonseca, een radioastronoom aan de West Virginia University in Morgantown, die de massa van de vorige recordhouder heeft gemeten, maar niet betrokken was bij het nieuwe werk. “Het helpt kernfysici om de aard van materie in deze extreme omgevingen daadwerkelijk te beperken.”
