Donderdag 19 augustus 2010
Magnetar zet theorie over zwarte gaten op haar kop
Magnetar zet theorie over zwarte gaten op haar kop
Met de VTL-telecoop in Chili hebben Europese astronomen voor het eerst aangetoond dat er een magnetar is voortgekomen uit een ster die zeker veertig keer zo zwaar was als onze Zon. Dit strijdt met bestaande theorieën over sterrenevolutie en roept de fundamentele vraag op hoe zwaar een ster nu echt moet zijn om een zwart gat te worden, zo heeft de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO meegedeeld.
De astronomen loerden naar de bijzondere sterrenhoop Westerlund 1, op
een afstand van 16.000 lichtjaar in het zuidelijke sterrenbeeld Ara
(Altaar), de meest nabije 'supersterrenhoop'. Hij bevat honderden zeer
zware sterren, waarvan sommige bijna een miljoen keer zo veel licht
produceren als onze Zon en bijna tweeduizend keer zo groot zijn. Naar
schatting 3,5 tot 5 miljoen jaar oud is Westerlund 1 een fantastische
'dierentuin' van de meest uiteenlopende, exotische sterren. Zij hebben
één ding gemeen: ze zijn vrijwel gelijktijdig ontstaan uit één en
hetzelfde stervormingsproces.
SupernovaDe
sterrenhoop bevat een van de weinige magnetars in ons Melkwegstelsel.
Een magnetar is een soort neutronenster met een ongelooflijk sterk
magnetisch veld - duizend biljoen keer zo sterk als dat van de Aarde.
Het object is ontstaan nadat een zware ster een supernova-explosie heeft
ondergaan. Dat hij tot deze sterrenhoop behoort, brengt de astronomen
tot de opmerkelijke conclusie dat deze magnetar moet zijn ontstaan uit
een ster die zeker veertig keer zo zwaar was als de Zon.
Levensduur
Aangezien
alle sterren in Westerlund 1 even oud zijn, kan de ster die na zijn
ontploffing een magnetar achterliet dus nooit langer hebben geleefd dan
de overige sterren in de sterrenhoop. "Omdat de levensduur van een ster
direct afhankelijk is van zijn massa - hoe zwaarder de ster, des te
korter zijn leven - kunnen we er zeker van zijn dat de korter levende
ster, die magnetar werd, nóg zwaarder moet zijn geweest,' aldus
teamleider Simon Clark.Uit een
massabepaling van de dubbelster W13 in Westerlund 1 volgde dat de
magnetar geworden ster zeker veertig keer zo zwaar moet zijn geweest als
onze Zon. Daarmee is voor het eerst aangetoond dat magnetars uit
sterren kunnen ontstaan die zo zwaar zijn, dat ze normaal gesproken een
zwart gat zouden moeten vormen. Tot nog toe werd verondersteld dat
sterren met beginmassa's van 10 tot 25 Zonsmassa's neutronensterren
vormen, en sterren van meer dan 25 Zonsmassa's zwarte gaten.
Netelige vraag"Deze
sterren moeten meer dan negentig procent van hun massa kwijtraken
voordat zij als supernova exploderen, anders zouden zij een zwart gat
vormen",' zegt onderzoeker Ignacio Negeruela. "Zo'n enorm massaverlies
vóór de eigenlijke explosie vormt een grote uitdaging voor de bestaande
theorieën over de evolutie van sterren".
"Dit roept dus de netelige vraag op hoe zwaar een ster moet zijn voordat hij ineenstort tot een zwart gat, als sterren van meer dan veertig Zonsmassa's daar al niet in slagen",' merkt Norbert Langer op.
Begeleider"Dit roept dus de netelige vraag op hoe zwaar een ster moet zijn voordat hij ineenstort tot een zwart gat, als sterren van meer dan veertig Zonsmassa's daar al niet in slagen",' merkt Norbert Langer op.
Het
ontstaansmechanisme waaraan de astronomen de voorkeur geven, gaat ervan
uit dat de magnetar geworden ster - de zogeheten voorloper - bij zijn
ontstaan gezelschap had van een andere ster. In de loop van hun evolutie
zou de voorloper enorme hoeveelheden materie aan die begeleider hebben
overgedragen. Dat er op dit moment geen ster in de buurt van de magnetar
te vinden is, kan komen doordat de vermeende dubbelster door de
supernova-explosie gescheiden is, waarna de magnetar en zijn begeleider
met hoge snelheid uiteen zijn gegaan.
Als dat het geval is, kan dat betekenen dat de massaoverdracht in dubbelstersystemen een sleutelrol speelt bij de evolutie van sterren - bij dit ultieme kosmische 'afslankplan' kunnen zware sterren meer dan 95 procent van hun oorspronkelijke massa kwijtraken", besluit Clark. (belga/sps)
Als dat het geval is, kan dat betekenen dat de massaoverdracht in dubbelstersystemen een sleutelrol speelt bij de evolutie van sterren - bij dit ultieme kosmische 'afslankplan' kunnen zware sterren meer dan 95 procent van hun oorspronkelijke massa kwijtraken", besluit Clark. (belga/sps)
