Een van de snelst draaiende sterren in de Melkweg spuugt gammastralen uit

Een neutronenster die maar liefst 707 keer per seconde ronddraait, schiet krachtige pulsen van gammastralen het heelal in.

De ster bevindt zich minstens 4.400 lichtjaar van de aarde; zijn werkelijke afstand is nog onbekend (daarover later meer). Deze ster wordt ook wel een pulsar genoemd. Dat is een compacte en snel draaiende neutronenster die overgebleven is als sterrestant van een gestorven ster. Pulsars hebben sterke magnetische velden en terwijl ze roteren spugen ze stralingsbundels uit langs hun twee magnetische polen. Net als een vuurtorenstraal kunnen deze stromen alleen door ons op aarde worden waargenomen als de stralen ook daadwerkelijk op de aarde gericht zijn. Het lijkt daardoor alsof pulsars knipperen.

De nieuw ontdekte pulsar heeft de naam PSR J0952-0607. De ster werd oorspronkelijk gevonden in 2017 door de Fermi Gamma-ray Space Telescope, maar aanvankelijk werden geen gammaflitsen gedetecteerd. De radiotelescoop Low-Frequency Array heeft echter pulserende radiosignalen van de ster gedetecteerd. Het blijkt dat J0952-0607 deel uitmaakt van een dubbelsterpaar, dat in 6,2 uur per baan rond een gemeenschappelijke massa draait en een buurster heeft die een 50 keer kleinere massa heeft dan onze zon. De rotatiefrequentie van 707 keer per seconde maakt het de op een na snelst draaiende neutronenster ooit ontdekt. (De snelste, gerapporteerd in het tijdschrift Science in 2006, roteert met 716 omwentelingen per seconde.)

De gammastralen van J0952-0607 blootleggen was een lastiger project. Onderzoekers gebruikten een supercomputer genaamd Atlas om in acht jaar aan gegevens van de Fermi-gammastralingstelescoop te zoeken naar vage tekenen van de elektromagnetische straal van de ster.

Deze zoektocht was buitengewoon uitdagend, omdat de Fermi-gammastraaltelescoop slechts het gedeelte van de gammastralen van de zwakke pulsar registreerde. Gedurende deze tijd roteerde de pulsar zelf 220 miljard keer, maar er bleken na goed zoeken maar 200 waarnemingen te vinden te zijn. Dus eens in een miljard observaties werd een gammastraal waargenomen.

Bestudering van deze gegevens riep echter wel een reeks heel nieuwe vragen op bij de onderzoekers.

Het eerste bijzondere is dat de Fermi-gammastralingstelescoop vóór juli 2011 geen gammastralingspulsen van de neutronenster detecteerde. Misschien veranderde de baan van de pulsar zodat zijn stralen ineens zichtbaar werden voor ons, maar men kon geen aanwijzingen vinden voor orbitale veranderingen. Het is ook mogelijk dat de hoeveelheid gammastraling die door de pulsar wordt uitgezonden, is veranderd, maar de wetenschappers kunnen dat idee niet testen, omdat het signaal van de verre ster te zwak is.

Nog een mysterie: hoe ver staat de pulsar echt bij ons vandaan? Uit sommige meetmethoden bleek dat de pulsar en zijn metgezel 4.400 lichtjaar verwijderd zijn, maar andere metingen suggereren dat de sterrest op 13.200 lichtjaren van de aarde af staat. Het is volstrekt onduidelijk waar het verschil in metingen vandaan komt en welke meting het dichtst bij de werkelijkheid staat.

En die afstand is belangrijk: als de pulsar aan de laagste meting zou voldoen, dan zou de begeleidende ster de dichtheid hebben zoals we mogen verwachten. Klopt echter de hoogste meting, dan is er sprake van een extreem dichte begeleidende ster. En dat is nog nooit eerder waargenomen. Onderzoekers verzamelen dus nog meer gegevens zodat ze hopelijk deze lastige vragen kunnen beantwoorden