Astrofysici bepalen de massa van neutronensterren bij hun geboorte
Astrofysici uit China en Australië hebben ontdekt dat de geboortemassa’s van neutronensterren kunnen worden beschreven met een unimodale verdeling die geleidelijk aan begint bij 1,1 zonsmassa en die piekt bij 1,27 zonsmassa, om vervolgens af te nemen volgens een steile machtswet.
Neutronensterren zijn de dichte overblijfselen van massieve sterren, meer dan 8 keer zo massief als onze Zon, geboren aan het einde van hun leven in een briljante supernova-explosie.
Deze ongelooflijk dichte gebieden hebben massa’s tussen één en twee keer de massa van onze Zon, samengeperst in een bal ter grootte van een stad, met een straal van slechts 10 kilometer.
Astronomen kunnen een neutronenster meestal alleen wegen (meten hoe massief deze is) wanneer deze zich in een dubbelstersysteem bevindt met een ander object, zoals een witte dwerg of een andere neutronenster.
In deze systemen krijgt de eerstgeboren neutronenster echter doorgaans extra massa van zijn metgezel, via een proces dat accretie wordt genoemd, waardoor het moeilijk is om de oorspronkelijke geboortemassa te bepalen.
“Het begrijpen van de geboortemassa’s van neutronensterren is de sleutel tot het ontsluiten van hun ontstaansgeschiedenis”, aldus Dr. Simon Stevenson, onderzoeker aan de Swinburne University.
“Dit werk biedt een cruciale basis voor het interpreteren van gravitatiegolfdetecties van fusies van neutronensterren.”
Dr. Stevenson en zijn collega’s analyseerden een steekproef van 90 neutronensterren in dubbelstersystemen met nauwkeurige massametingen om de verdeling van neutronenstermassa’s bij de geboorte te meten, waarbij ze op een probabilistische manier rekening hielden met de massa die sinds de geboorte voor elke neutronenster is gewonnen.
Ze ontdekten dat neutronensterren doorgaans worden geboren met een massa van ongeveer 1,3 zonsmassa, waarbij zwaardere neutronensterren zeldzamer worden geboren.
“Onze aanpak stelt ons in staat om eindelijk de massa’s van neutronensterren bij de geboorte te begrijpen, wat al lang een vraag is in de astrofysica,” aldus professor Xingjiang Zhu van de Beijing Normal University.
“Deze bevinding is belangrijk voor het interpreteren van nieuwe waarnemingen van neutronenstermassa’s op basis van gravitatiegolfwaarnemingen.
Het onderzoek is in het tijdschrift Nature Astronomy gepubliceerd.
Artikel: ZQ. You et al. Determination of the birth-mass function of neutron stars from observations. Nat Astron, published online February 26, 2025; doi: 10.1038/s41550-025-02487-w
Eerste publicatie: 18 maart 2025
Bron: sci-news
Een unimodale verdeling heeft één duidelijke piek of “modus”. Dit betekent dat er één specifieke waarde is die vaker voorkomt dan alle andere waarden. Een voorbeeld van een unimodale verdeling is de normale verdeling, ook wel bekend als de klokvormige curve.
bron: wikipedia
