De slowpoke-pulsar bevindt zich in onze melkweg, op ongeveer 1300 lichtjaar afstand
Astronomen die het MeerKAT-observatorium (foto) gebruikten, vonden een vreemde pulsar die elke 76 seconden ronddraaide, drie keer langzamer dan de vorige recordhouder.
Astronomen hebben een nieuwe soort toegevoegd aan de dierentuin met neutronensterren, waarmee ze de grote diversiteit onder de compacte magnetische overblijfselen van dode, ooit massieve sterren laten zien.
De nieuw ontdekte zeer magnetische pulsar heeft een verrassend lange rotatieperiodewat het theoretische begrip van deze objecten op de proef stelt, rapporteren onderzoekers op 30 mei in Natuurastronomie. Deze pulsar, genaamd PSR J0901-4046, zwaait zijn vuurtorenachtige radiostraal ongeveer elke 76 seconden langs de aarde – drie keer langzamer dan de vorige recordhouder.
Hoewel het een vreemde eend in de bijt is, komen sommige van de kenmerken van deze nieuwe pulsar veel voor bij zijn verwanten. Dat betekent dat dit object astronomen kan helpen om de evolutionaire fasen tussen mysterieuze soorten in de menagerie van neutronensterren beter met elkaar te verbinden.
Astronomen kennen vele soorten neutronensterren. Elk is het compacte object dat overblijft na de explosieve dood van een massieve ster, maar hun kenmerken kunnen variëren. Een pulsar is een neutronenster die astronomen met regelmatige tussenpozen detecteren dankzij zijn kosmische uitlijning: het sterke magnetische veld van de ster produceert stralen van radiogolven die afkomstig zijn van nabij de polen van de ster, en elke keer dat een van die stralen over de aarde strijkt, kunnen astronomen zien een radiopuls.
De pas ontdekte slowpoke-pulsar bevindt zich in onze melkweg, op ongeveer 1300 lichtjaar afstand. Astrofysicus Manisha Caleb van de Universiteit van Sydney in Australië en haar collega’s vonden het in gegevens van de MeerKAT-radiotelescoop buiten Carnarvon, Zuid-Afrika.
Verdere waarnemingen met MeerKAT onthulden niet alleen de langzame, gestage radiobeat van de pulsar – een maat voor hoe snel hij draait – maar ook een ander belangrijk detail: de snelheid waarmee de spin vertraagt naarmate de pulsar ouder wordt. En die twee stukjes informatie onthulden iets vreemds over deze pulsar. Volgens de theorie zou het geen radiogolven moeten uitzenden. En toch is het zo.
Naarmate neutronensterren ouder worden, verliezen ze energie en draaien ze langzamer rond. Volgens berekeningen “hebben ze op een gegeven moment al hun energie verbruikt en stoten ze geen enkele uitstoot meer uit”, zegt Caleb. Ze zijn dood geworden voor detectoren.
De rotatieperiode van een pulsar en de vertraging van zijn spin hangt samen met de sterkte van zijn magnetische veld, dat subatomaire deeltjes die van de ster stromen versnelt en op zijn beurt radiogolven genereert. Alle neutronensterren die zo langzaam ronddraaien als PSR J0901-4046 bevinden zich op dit stellaire “kerkhof” en zouden geen radiosignalen moeten produceren.
Maar “we blijven steeds vreemdere en vreemdere pulsars vinden die aan dat begrip afbreken”, zegt astrofysicus Maura McLaughlin van de West Virginia University in Morgantown, die niet bij dit werk betrokken was.
De nieuw ontdekte pulsar zou zijn eigen unieke soort neutronenster kunnen zijn. Maar in sommige opzichten ziet het er ook een beetje bekend uit, zegt Caleb. Zij en haar collega’s hebben het magnetische veld van de pulsar berekend op basis van de snelheid waarmee de spin vertraagt, en het is ongelooflijk sterk, vergelijkbaar met magnetars (SN: 17-09-02). Dit suggereert dat PSR J0901-4046 een zogenaamde “rustige magnetar” zou kunnen zijn, een pulsar met zeer sterke magnetische velden die af en toe briljant energetische uitbarstingen van röntgenstralen of andere straling uitzendt. “We hebben ofwel röntgenstraling nodig of… [ultraviolet] waarnemingen om te bevestigen of het inderdaad een magnetar of een pulsar is”, zegt ze.
Het ontdekkingsteam heeft nog aanvullende observaties om te analyseren. “We hebben er een vrachtwagenlading meer gegevens over”, zegt astrofysicus Ian Heywood van de Universiteit van Oxford. De onderzoekers kijken naar hoe de helderheid van het object in de loop van de tijd verandert en of de spin abrupt verandert of ‘glitches’.
De astronomen veranderen ook hun geautomatiseerde computerprogramma’s, die de radiogegevens scannen en intrigerende signalen markeren, om te zoeken naar deze langere spinperioden – of zelfs vreemdere en mysterieuzere neutronensterfenomenen. “Het leuke van astronomie is voor mij wat daarbuiten op ons wacht om te vinden”, zegt Heywood.
