Amsterdam (NL) – Drie Amsterdamse astronomen hebben afwijkende signalen gemeten in de röntgenstraling die drie neutronensterren uitzenden. Volgens Amerikaanse theoretici moet dat het gevolg zijn van een sterk vervormde ruimte.


Als neutronensterren materie invangen, wordt die zo heet dat het röntgenstraling uitzendt. Peter Jonker, Mariano Méndez en Michiel van der Klis van de Universiteit van Amsterdam hebben nu ontdekt dat een vervorming van de ruimte rondom deze neutronensterren trillingen of oscillaties veroorzaakt in de röntgenstraling die zo’n ster uitzendt.

Albert Einstein voorspelde al de sterke kromming van de ruimte in een intens zwaartekrachtsveld rondom een sneldraaiende ster. Uit de waarnemingen van de drie Amsterdamse astronomen blijkt dat het ronddraaiende intense zwaartekrachtsveld van neutronensterren inderdaad de ruimte rondom de sterren vervormt. Het daadwerkelijke kunnen meten van de eigenschappen van deze gekromde ruimte opent nieuwe perspectieven. Wellicht kunnen astronomen nu processen op en direct boven het oppervlak van neutronensterren bestuderen. Het onderzoek maakt deel uit NOVA, het samenwerkingsverband tussen de astronomische instuten van de universiteiten in Groningen, Leiden, Utrecht en Amsterdam.
Neutronensterren zijn de resten van zeer zware sterren. Aan het einde van hun leven exploderen die sterren. De buitenste lagen van de ster worden de ruimte ingeblazen en de kern stort in tot een neutronenster. Een neutronenster heeft een diameter van ongeveer twintig kilometer, draait enkele tientallen tot honderden keren per seconde om zijn as en heeft een massa gelijk aan de Zon. Een theelepeltje neutronenster weegt ongeveer honderdmiljoen ton.
Door de enorme dichtheid van de materie heeft een neutronenster een intens zwaartekrachtsveld. Dit veld is zo sterk dat een neutronenster de buitenste lagen van een naburige ster kan opslokken. De neutronenster trekt dat gas in een platte schijf. Hoe dichter het gas de neutronenster nadert, hoe hoger de temperatuur ervan. Dit kan oplopen tot ver boven de miljoen graden kelvin. Als het gas met bijna de lichtsnelheid op het oppervlak van de neutronenster knalt, ontstaat er röntgenstraling. Die straling vormt het belangrijkste signaal van zo’n neutronenster dat astronomen kunnen meten.

Een filmpje toont het wiebelen van de materieschijf rondom de neutronenster


Het rondzwiepende zwaartekrachtsveld van de neutronenster sleurt de ruimte als het ware met zich mee. Daardoor is het boven en onder de evenaar anders vervormd dan bij de evenaar. Deze vervorming van de ruimte maakt dat de gasschijf rondom de neutronenster gaat slingeren en dat de dikte van de schijf varieert. Daardoor valt niet alle materie precies op de evenaar maar ook daar boven en daar onder. Dat veroorzaakt afwijkingen ofwel oscillaties in het gemeten signaal, zoals de Amsterdamse astronomen hebben gemeten. Deze ontdekking van de vervorming in het röntgensignaal van neutronensterren toont een nieuw aspect van de manier waarop materie zich in een sterk gekromde ruimte gedraagt. Naar verwachting moet dit verschijnsel ook bij het enorme zwaartekrachtsveld van zwarte gaten optreden.

Erick Vermeulen