Astronomen hebben, met behulp van NASA-ruimtetelescoop Chandra, een bundel van materie en antimaterie in beeld gebracht die 60 biljoen kilometer lang is.
De bron van dit ‘filament’ is een pulsar: een snel roterende ineengestorte ster met een sterk magnetisch veld.
Door zijn enorme omvang kan deze bundel de verrassend grote aantallen positronen, de antimaterie-tegenhangers van elektronen, in ons Melkwegstelsel helpen verklaren.
Het bestaan van het filament werd in 2020 voor het eerst opgemerkt, maar toen stond de volledige lengte ervan nog niet vast, omdat een deel ervan buiten het beeldveld van de röntgendetector van Chandra viel.
Nieuwe Chandra-waarnemingen door dezelfde twee onderzoekers van de Stanford-universiteit, onder wie de Nederlander Martijn de Vries, hebben nu laten zien dat de bundel ongeveer drie keer zo lang is als destijds zichtbaar was.
Hij strekt zich aan de hemel over ongeveer de helft van de diameter van de volle maan uit.
Daarmee is het vanaf de aarde gezien de langste pulsar-jet.
De pulsar heeft de aanduiding PSR J2030+4415 gekregen en bevindt zich op circa 1600 lichtjaar van de aarde.
Het ruwweg twintig kilometer grote object draait ongeveer drie keer per seconde om zijn as.
De waarneembare materie in het heelal bestaat voor het overgrote deel uit gewone materie, de materie waarmee we dagelijks te maken hebben.
Maar daarnaast registreren detectoren op aarde ook relatief grote aantallen positronen, die tot de antimaterie worden gerekend.
Antimaterie is vergelijkbaar met gewone materie, maar heeft een tegengestelde elektrische lading.
Een positron is bijvoorbeeld het positief geladen equivalent van een elektron. Onduidelijk is nog waar deze antimaterie vandaan komt.
De Vries en zijn collega Roger Romani denken dat pulsars zoals PSR J2030+4415 weleens de oplossing van dit vraagstuk zouden kunnen zijn.
De combinatie van een snelle rotatie en sterke magnetische velden maakt pulsars tot krachtige deeltjesversnellers die elektron-positronparen genereren.
Doorgaans worden de ‘winden’ van geladen deeltjes die pulsars genereren in bedwang gehouden door hun sterke magnetische velden.
Maar deze snel bewegende pulsar blijkt een spoor van positronen achter te laten.
Volgens de astronomen kan dit ‘positronenlek’ zijn ontstaan toen het magnetische veld van de pulsar, twintig tot dertig jaar geleden, in ‘botsing’ kwam met het interstellaire magnetische veld van ons Melkwegstelsel.
Het nieuwe onderzoeksresultaat zal binnenkort in het vaktijdschrift Astrophysical Journal worden gepubliceerd. (EE)
(Image Credit: X-ray: NASA/CXC/Stanford Univ./M. de Vries)
