NICER röntgentelescoop ontdekt snel draaiende neutronenster
Een neutronenster in het röntgendubbelstersysteem 4U 1820-30 draait met een snelheid van 716 keer per seconde om zijn as. Het is daarmee een van de snelst draaiende objecten ooit gevonden. Dit volgt uit een analyse van gegevens die tussen 2017 en 2022 zijn verzameld door de Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) van de NASA.
4U 1820-30 bevindt zich op een afstand van ongeveer 26.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Sagittarius – Boogschutter. Het röntgendubbelstersysteem maakt deel uit van de metaalrijke bolhoop NGC 6624.
4U 1820-3 bestaat uit 2 sterren, een neutronenster en een witte dwerg. De laatste draait met een periode van 11 minuten om de neutronenster heen. Dit systeem heeft de kleinste periode ooit gevonden.
4U 1820-30 vertoont korte röntgenuitbarstingen die slechts 10 – 15 seconden duren. Dit komt vermoedelijk doordat de ontstoken heliumrijke brandstof snel opbrandt op het oppervlak.
Als gevolg van zijn intense zwaartekracht trekt de neutronenster materie aan van zijn begeleider. Als er genoeg materiaal op het oppervlak van de neutronenster is verzameld vindt er een gewelddadige thermonucleaire explosie plaatst op de neutronenster die vergelijkbaar is met een atoombom.
De astronomen gebruikten de NICER röntgentelescoop van de NASA om 4U 1820-30 waar te nemen. Deze telescoop is aan het International Space Station bevestigd.
Ze bestudeerden de thermonucleaire explosies van dit systeem en ontdekten toen opmerkelijke oscillaties, wat suggereert dat een neutronenster met een verbazingwekkende snelheid van 716 keer per seconde om zijn as draait.
Als toekomstige waarnemingen dit bevestigen zou de 4U 1820-30 neutronenster een van de snelst draaiende objecten zijn die ooit in het heelal zijn waargenomen, alleen geëvenaard door een andere neutronenster genaamd PSR J1748-2466.
NICER nam tussen 2017 en 2021 15 thermonucleaire uitbarstingen waar van 4U 1820-30.
Het was een van deze uitbarstingen die een signatuur vertoonde die bekend staat als “thermonucleaire uitbarstingsoscillaties”, die voorkomen met een frequentie van 716 Hz.
Deze uitbarstingsoscillaties komen overeen met de spinfrequentie van de neutronenster zelf, wat betekent dat deze met een recordsnelheid van 716 keer per seconde om zijn as draait.
Tijdens de uitbarstingen wordt de neutronenster tot 100.000 keer helderder dan de Zon, waarbij een immense hoeveelheid energie vrijkomt.
Het zijn dus zeer extreme gebeurtenissen en door ze te bestuderen krijgen astronomen nieuwe inzichten in de spannende levenscycli van dubbelstersystemen en het ontstaan van elementen in het heelal.
De bevindingen zijn in de Astrophysical Journal gepubliceerd.
Artikel: Gaurava K. Jaisawal et al. 2024. A Comprehensive Study of Thermonuclear X-Ray Bursts from 4U 1820-30 with NICER: Accretion Disk Interactions and a Candidate Burst Oscillation. ApJ 975, 67; doi: 10.3847/1538-4357/ad794e
Eerste publicatie: 30 oktober 2024
Bron: sci-news
deel dit bericht op:
