Een team van astronomen van verschillende instituten, waaronder de Universiteit van Manchester (VK) en het Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Duitsland, heeft een object in de Melkweg ontdekt dat zwaarder is dan de zwaarste neutronensterren die we kennen en tegelijkertijd lichter dan de lichtste zwarte gaten. Het object cirkelt rond een snel ronddraaiende millisecondepulsar op ongeveer 40.000 lichtjaar afstand in de bolvormige sterrenhoop NGC 1851 – een compacte groep sterren in het zuidelijke sterrenbeeld Duif (Science). Met behulp van de klokachtige ‘tikken’ van de millisecondepulsar hebben de astronomen aangetoond dat het zware object binnen de zogeheten massakloof van zwarte gaten valt. Het zou de eerste ontdekking kunnen zijn van een object bestaande uit een radiopulsar en een zwart gat. ‘Zo’n object zal een belangrijk doelwit zijn voor het testen van zwaartekrachtstheorieën en kan nieuwe inzichten verschaffen in de kernfysica bij zeer hoge dichtheden,’ aldus de Nederlandse radioastronoom Ben Stappers, projectleider namens de Universiteit van Manchester. Wanneer een neutronenster – het ultracompacte overblijfsel van een dode ster – te veel massa vergaart, bijvoorbeeld door een botsing met een andere ster, stort hij ineen. Aangenomen wordt dat daarbij een zwart gat ontstaat. Astronomen denken dat de totale massa die nodig is om een neutronenster te laten instorten 2,2 keer de massa van onze zon is. Theorie en waarnemingen hebben laten zien dat de lichtste zwarte gaten die bij zo’n gebeurtenis ontstaan veel zwaarder zijn: ongeveer vijf zonsmassa’s. Er gaapt dus een massakloof tussen beide mogelijkheden. De aard van de compacte objecten in deze massakloof is onbekend, en de ontdekking van zo’n object kan dus meer inzicht geven in hun eigenschappen. De ontdekking van het object werd gedaan tijdens waarnemingen van NGC 1851 met de MeerKAT-radiotelescoop in Zuid-Afrika. NGC 1851 is bolvormige sterrenhoop, bestaande uit oude sterren die veel dichter opeengepakt zijn dan de sterren elders in het Melkwegstelsel. De sterren in zo’n bolhoop zitten zo dicht op elkaar, dat ze elkaars banen kunnen verstoren en in het uiterste geval met elkaar in botsing komen. Stappers en collega’s denken dat het zware object dat nu rond de radiopulsar draait is ontstaan bij een botsing tussen twee neutronensterren. Het is gelukt om de zwakke pulsen van de radiopulsar te detecteren. De pulsar, die als een ‘kosmische vuurtoren’ bundels radiostraling uitzendt, draait meer dan 170 keer per seconde rond en produceert bij elke omwenteling een ritmische puls, zoals het tikken van een klok. Door te meten hoe de timing van de pulsen varieert, is het de astronomen gelukt om uiterst nauwkeurige metingen te doen van zijn baanbeweging. Uit die metingen blijkt dat het object dat om de pulsar draait geen gewone ster is, maar het compacte overblijfsel van een ingestorte ster. Ook hebben de metingen aangetoond dat de begeleider zwaarder is dan alle bekende neutronensterren, en lichter dan alle bekende zwarte gaten. Of het een zware neutronenster is, een licht zwart gat of iets compleet anders, zal verder onderzoek moeten uitwijzen. (EE)
(Image Credit:Daniëlle Futselaar (artsource.nl)
