Astronomen van het MIT hebben een dubbelstersysteem waargenomen waarin een neutronenster materiaal onttrekt aan een zonachtige ster – een proces dat tot de vorming van een schommelende accretieschijf heeft geleid.
Door gebruik te maken van deze schommeling hebben de wetenschappers een tweedimensionale kaart kunnen maken van de ‘winden’ die van de schijf uitgaan (Nature Astronomy).
Een accretieschijf is een kolossale draaikolk van gas en stof die zich rond een zwaar compact object, zoals een zwart gat of een neutronenster, ophoopt wanneer dit materie van een nabije ster aantrekt.
In deze roterende schijf worden krachtige winden opgewekt, die het gas en stof rond het compacte object verhitten en wegblazen.
Astronomen hebben in tal van zulke dubbelstersystemen schijfwinden waargenomen, maar tot nu toe hadden ze slechts een zeer beperkt beeld van dit verschijnsel.
De nieuwe kaart toont voor het eerst de verticale vorm en structuur van zo’n wind, evenals diens snelheid: enkele honderden kilometers per seconde.
Bij het nieuwe onderzoek hebben astronomen de röntgendubbelster Hercules X-1 onder de loep genomen met twee om de aarde cirkelende röntgentelescopen: de Europese XMM Newton en Chandra van NASA.
Doordat de in 35 dagen ronddraaiende schijf van Hercules X-1 enigszins verwrongen is, zoals een kromgetrokken grammofoonplaat die te lang in de zon heeft gelegen, konden ze de schijfwind op wisselende hoogten ten opzichte van de schijf waarnemen, in plaats van op één enkele, vaste hoogte zoals bij een vlakke, gelijkmatig draaiende schijf.
Op die manier kon het verticale verloop van de temperatuur en dichtheid van de wind in kaart worden gebracht. Als volgende stap willen de astronomen hun waarnemingen vergelijken met theoretische simulaties van verschillende mechanismen, om te zien welke de oorsprong van de wind het best kunnen verklaren.
Hoe schijfwinden precies ontstaan is namelijk nog onduidelijk.
Volgens sommige theorieën zouden magnetische velden de schijf kunnen ‘versnipperen’ en een deel van de aanwezige materie naar buiten drijven.
Andere stellen dat de neutronenster het schijfoppervlak zodanig verhit dat het verdampt. (EE)
(Image Credit: Jose-Luis Olivares, MIT. Based on an image of Hercules X-1 by D. Klochkov, European Space Agency.)
