Icon up Overzicht

Vreemde pulsar

Onderwerp: Elektrisch veld en magnetisch veld, Elektromagnetisch spectrum, Sterrenkunde

In het belangrijke wetenschappelijke tijdschrift Nature stond in februari dit jaar een artikel over elf verre, vreemde objecten aan de hemel. Hoewel de objecten tot de helderste radiobronnen in het heelal behoren, had niemand ze eerder gezien! De rare objecten zijn namelijk slechts af en toe zichtbaar omdat ze met lange onregelmatige tussenpozen onze kant op ‘schijnen’. Patrick Weltevrede van de Universiteit van Amsterdam ontdekte dat pulsar B0656+14, vlak bij ons in de buurt, eigenlijk ook zo’n vreemd geval is.

RRATs

‘Normale’ pulsars zijn zeer snel roterende neutronensterren die een continue bundel straling uitzenden, als het licht van een vuurtoren. Dit signaal ontvangen we op aarde alleen als we binnen de bundel vallen. We zien dan één flits per omwenteling van de ster. Er zijn vele van deze pulsars bekend. Het vreemde aan de nieuwe pulsars is dat ze niet elke omwenteling een flits uitzenden, maar dat ze slechts af en toe zichtbaar zijn, minder dan een seconde per dag. Vanwege deze onregelmatigheid wordt de nieuwe groep Rotating RAdio Transients (RRATs) genoemd. Hoe het komt dat de nieuwe pulsars zich zo vreemd gedragen weet niemand.

Pulsars werden voor het eerst ontdekt in 1967 door studente Jocelyn Bell. Om de 1,3 seconden ontving haar telescoop een pulsje. Dit was zo constant dat iedereen dacht dat het signaal wel door mensen gemaakt moest zijn. De signalen kwamen echter uit de ruimte, dus waren er misschien buitenaardse wezens naar ons aan het seinen? Jocelyn vond nog veel meer van dit soort signalen, afkomstig van verschillende punten aan de hemel. Het bleek om snel draaiende neutronensterren te gaan, de restanten van een supernova.

Extreme uitbarstingen

Patrick Weltevrede behoort tot de pulsargroep van het Anton Pannekoek Instituut te Amsterdam, hij promoveert er onder begeleiding van Ben Stappers. Op de Nederlandse Astronomen Conferentie 2006 vertelde hij net als vele andere postdocs, studenten uit heel Nederland en België over hun ontdekking. “In een groot onderzoek met de telescopen in Westerbork waren we op zoek naar driftende subpulsen, een eigenschap die veel pulsars vertonen, toen we op een extreme uitbarsting van pulsar B0656+14 stuitten”, aldus de enthousiaste Patrick. “De uitbarstingen waren op zijn maximum wel tweeduizend keer sterker dan zijn normale puls.”

Patrick doet zijn verhaal op de Nederlandse astronomen conferentie

LOFAR: ’s werelds grootste radiotelescoop. Patrick heeft overigens gebruik gemaakt van de schotels en niet van het LOFAR systeem.

Patrick was druk bezig met het schrijven van een artikel over zijn vreemde pulsar, toen het artikel over die vreemde groep, de RRATs verscheen. “Toen ik hoorde van de RRATs leek het me leuk om mijn pulsar daarmee te vergelijken. B0656+14 staat in de top tien van dichtstbijzijnde pulsars, de dichtstbijzijnde staat maar twee keer zo dichtbij. Hij pulst normaal, met af en toe een extreme uitbarsting.” Patrick vergeleek de uitbarstingen van de pulsar met de groep en kwam tot een verrassende conclusie. “Als je mijn pulsar op de afstand van een RRAT zet, zie je alleen nog de sterke uitbarstingen. Het patroon van die sterke pulsen van B0656+14 lijkt op zo’n afstand precies op een RRAT.”

Verder onderzoek.

Uit de theorie dat Patricks pulsar tot de RRATs behoort, volgt dat de nieuwe objecten dus ook minder extreme pulsen moeten uitzenden, maar dat deze te zwak zijn om makkelijk waar te nemen. “Als we deze objecten lang genoeg observeren moet hun gewone puls boven de ruis uit komen. Dat gaan we nu ook onderzoeken.” De vrij zeldzame uitbarstingen van B0656+14, werden alleen maar waargenomen omdat de pulsargroep de pulsar langer dan gebruikelijk in de gaten hield. Het zou dus zomaar kunnen dat heel veel pulsars, ook bij ons in de buurt, extreme uitbarstingen vertonen. Patrick gaat ook daar nog uitgebreid naar zoeken.

Zombie-pulsars?

Collega astronomen zijn volgens Patrick niet zo blij met de ontdekking. “Als het waar is wat ik beschrijf zijn de RRATs dus toch redelijk normale pulsars. Sterrenkundigen hopen natuurlijk altijd op iets exotischers, zoals Magnetars of ‘zombie-pulsars’, waarover in eerste instantie gespeculeerd werd.” Hoewel de RRATs dus minder bijzonder lijken dan iedereen hoopte, blijft het mechanisme dat de pulsars plots heftig doet uitbarsten voorlopig nog een groot mysterie waaraan de wetenschappers nog veel plezier kunnen beleven.

Crab Nebula pulsar

De crab nebula is een gasnevel op een afstand van ongeveer 6500 lichtjaar van de aarde, de nevel heeft een diameter van 6 lichtjaar. De diameter van de nevel neemt met 1000 km per seconde toe. In het midden van de nevel bevindt zich een pulsar.

De Hubble Space Telescope foto (rechts) is gemaakt op 5 november, 1995 door de Wide Field and Planetary Camera 2. De camera heeft de fotonen vastgelegd met een golflengte van rond de 550 nanometers, dat is in het midden van het zichtbare licht gedeeldte van het elktroromagnetisch spectrum.

De Crab Nebula (Krabnevel).