Mysterieuze witte dwerg pulsar ontdekt

De witte dwerg pular AR Scorpii
Artist impression van de witte dwerg pulsar AR Scorpii. Credit: Universiteit van Warwick

Een vreemd dubbelstersysteem dat zich op een afstand van 380 lichtjaar van de Zon bevind is geïdentificeerd als een zeldzame witte dwerg pulsar. Het is de eerste van deze soort die we in het heelal hebben ontdekt. De ontdekking is gedaan door onderzoekers van de Universiteit van Warwick.

Onderzoekers van de universiteit van Warwick en het South African Astronomical Observatory hebben de ster AR Scorpii in het sterrenbeeld Schorpioen geïdentificeerd als de eerste witte dwerg versie van een pulsar. Pulsars zijn objecten die in de jaren 60 voor het eerst werden waargenomen en die worden geassocieerd met neutronensterren.

AR Scorpii bevat het snel draaiende, uitgedoofde restant van een ster dat we een witte dwerg noemen die zijn buur, een rode dwerg, geselt het sterke straling bestaande uit elektrisch geladen deeltjes die er voor zorgen dat het hele systeem iedere twee minuten sterk in helderheid varieert.

Het meest recente onderzoek toont aan dat de energie van AR Scorpii is gebundeld in een straal die geconcentreerde straling in één richting uitzendt. Het lijkt een beetje op een deeltjesversneller en dat is redelijk uniek in het bekende heelal.

AR Scorpii bevindt zich op een afstand van ongeveer 380 lichtjaar in het sterrenbeeld Schorpioen – Scorpius. Astronomisch gezien dus dicht in de buurt. De witte dwerg in AR Sco heeft de grootte van de Aarde maar heeft een massa van 200.000 * de Aarde. Deze witte dwerg draait met een periode van 3,6 uur om een koude ster heen die een massa heeft van 0,3 * de Zon.

AR Scorpii in het sterrenbeeld Schorpioen
AR Scorpii in het sterrenbeeld Schorpioen

Het elektromagnetische veld is 100 miljoen maal sterker dan het magnetische veld van de Aarde en het veld draait in slechts 2 minuten rond. AR Sco produceert vuurtorenachtige bundels van straling en deeltjes die het oppervlak van de koude ster, een rode dwerg, geselen.

De onderzoekers hadden al eerder ontdekt dat dit sterke vuurtoren effect elektronen in de atmosfeer van de rode dwerg versnelt tot in de buurt van de lichtsnelheid. Dit effect was nog nooit eerder waargenomen in dergelijke types dubbelsterren. De rode dwerg wordt dus aangedreven door de kinetische energie van zijn snel draaiende buur. De afstand tussen beide sterren bedraagt ongeveer 1,4 miljoen kilometer en dat is slechts drie maal de afstand tussen de Aarde en de Maan.

De nieuwe waarnemingen van AR Sco laten zien dat het licht sterk gepolariseerd is en dat duidt er op dat het magnetisch veld de emissie van het gehele systeem bepaald Soortgelijk gedrag kennen we van meer traditionele neutronenster pulsars.

AR Sco gedraagt zich als een gigantische dynamo, een magneet met de grootte van de Aarde, met een magneetveld dat meer dan 10.000 keer zo sterk is als het sterkste veld dat we op Aarde in een laboratorium kunnen genereren. Dit veld draait iedere twee minuten om waarbij er een enorme elektrische storm wordt opgewekt in de begeleidende ster die leidt tot de variaties in lichtsterkte die we waarnemen

Het laatste onderzoek, ‘Polarimetric evidence of a white dwarf pulsar in the binary system AR Scorpii’, is gepubliceerd in Nature Astronomy.

Meer informatie: D. A. H. Buckley et al. Polarimetric evidence of a white dwarf pulsar in the binary system AR Scorpii, Nature Astronomy (2017).

Eerste publicatie: 7 februari 2017