Je leest:

Knipperster liegt over leeftijd

Knipperster liegt over leeftijd

Auteur: | 1 juli 2001

Pulsars, superzware restanten van reuzensterren, kunnen veel ouder zijn dan de traditionele metingen aangeven. Dit heeft consequenties voor theorieën over supernova’s.

Korte puls radiostraling

Leeftijden schatten is een precaire aangelegenheid. Dat geldt niet alleen op aarde, maar ook in het heelal. Twee Amerikaanse sterrenkundigen hebben ontdekt dat de leeftijdschattingen van pulsars er flink naast kunnen zitten. De snel rondtollende sterretjes doen zich jonger voor dan ze in werkelijkheid zijn. Het verschil bedraagt misschien wel een factor tien.

Pulsars zijn de overblijfselen van geëxplodeerde reuzensterren. Zo’n zwarte ster spat aan het eind van zijn leven uit elkaar. Bij die supernova-explosie wordt een uitdijende schil van gas gevormd. De kern van de ster stort echter juist ineen tot een supercompact bolletje: een pulsar. Pulsars zijn zwaarder dan de zon, maar niet groter dan een kilometer of dertig. Eén kubieke centimeter pulsarmaterie weegt honderd miljoen ton.

De bekendste pulsar bevindt zich in het sterrenbeeld Stier, midden in de Krabnevel. Die uitdijende nevel is ontstaan bij de explosie van een ster in het jaar 1054. Pulsar en nevel horen bij elkaar: ze werden tegelijk gevormd. De jonge pulsar draait maar liefst dertig keer per seconde om zijn as. Bij elke omwenteling vangen radioschotels op aarde een korte puls van radiostraling op; vandaar de naam pulsar.

Steeds langzamer

Van de pulsar in de Krabnevel is de leeftijd precies bekend. Maar voor oudere pulsars moeten sterrenkundigen de leeftijd schatten. Gelukkig is daar een handig trucje voor. Pulsars hebben een sterk magnetisch veld en omdat dat zeer snel ronddraait, wordt er zogeheten dipoolstraling uitgezonden. Dat betekent dat de pulsar energie verliest en steeds langzamer gaat roteren.

Met radiotelescopen is de pulsperiode zeer nauwkeurig te bepalen en ook de verandering in de rotatiesnelheid kan gemeten worden. Uit die twee gegevens is de leeftijd van de pulsar te berekenen: de ‘karakteristieke leeftijd’. Dat de werkelijke leeftijd van een pulsar tien keer zo hoog zou kunnen zijn als die karakteristieke leeftijd, had echter niemand verwacht. Toch blijkt dat het geval voor pulsar B1757-24 in het sterrenbeeld Boogschutter. Uit de radiometingen volgt een karakteristieke leeftijd van 16 duizend jaar. Maar de werkelijke leeftijd is misschien wel 170 duizend jaar.

Het bijzondere aan pulsar B1757-24 is dat hij niet midden in de bijbehorende supernovanevel ligt, maar aan de buitenrand. Kennelijk was de supernova-explosie een beetje asymmetrisch en kreeg de pulsar bij de geboorte een hoge snelheid mee. Als de pulsar in zestienduizend jaar zo ver is opgeschoten, moet die snelheid minstens vijftienhonderd kilometer per seconde zijn.

Veel ouder

Met de gevoelige schotelantennes van de Very Large Array hebben Gaensler en Frail de verplaatsing van de pulsar voor het eerst gemeten. In de afgelopen zeseneenhalf jaar is hij maar een heel klein stukje opgeschoven – lang niet genoeg om zestienduizend jaar geleden in het centrum van de nevel gestaan te hebben. Blijkbaar is de pulsar veel ouder dan je op basis van de pulseigenschappen zou vermoeden.

De ontdekking zal van invloed zijn op de ideeën over de evolutie van pulsars. Zo moeten de denkbeelden over het aantal supernova’s waarbij pulsars ontstaan, worden aangepast. Er zijn veel supernova-gasschillen bekend waar geen pulsar in voorkomt. Soms staat er in de buurt van zo’n gasschil wel een eenzame pulsar te knipperen, maar in veel gevallen gingen sterrenkundigen ervan uit dat die niets met de nevel te maken heeft: de karakteristieke leeftijd is te laag om de grote afstand tussen de pulsar en de nevel te verklaren.

De conclusie was dus altijd dat er veel supernova’s zijn waarbij geen pulsar wordt geproduceerd en dat er bovendien veel pulsars bestaan zonder bijbehorende supernova-gasschil. Nu echter blijkt dat pulsars veel ouder kunnen zijn dan ze zich voordoen, kan die conclusie in de prullenbak.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Archimedes.
© Archimedes, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 juli 2001

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.