Zeldzame röntgenflitsen op sterren vestigen snelheidsrecord

Nieuw onderzoek van thermonucleaire röntgenuitbarstingen op neutronensterren heeft onthuld dat heel, heel soms een schil van de ster wordt weggeschoten met een snelheid die kan oplopen tot 30 procent van de lichtsnelheid. Dat is een record voor kernfusiereacties in het heelal. Dit zeer zeldzame fenomeen, ontdekt in de gegevens van veertig jaar röntgenwaarnemingen die minder dan een tiende van een seconde bestrijken, werpt nieuw licht op hoe thermonucleaire vlammen zich over het oppervlak van neutronensterren verspreiden.

Artist's impression van een dubbelstersysteem waarin een normale ster materie overdraagt aan een compacte ster (hier een witte dwerg). Beeld David A. Hardy

Een neutronenster is het overblijfsel van een ster die enkele malen zwaarder was dan onze zon en, nadat hij zijn nucleaire brandstof had verbruikt, tijdens een supernova-explosie is ingestort. In ons Melkwegstelsel kennen we ongeveer honderd neutronensterren die regelmatig röntgenuitbarstingen vertonen.

Zo'n 'röntgenflits' ontstaat wanneer de neutronenster een normale ster als begeleider heeft, die waterstof en/of helium vanuit zijn atmosfeer aan de neutronenster overdraagt. Het op de neutronenster opgehoopte gas ontsteekt in een thermonucleaire kettingreactie die resulteert in een minutenlange röntgenuitbarsting.

Meestal geven deze röntgenuitbarstingen geen aanleiding tot explosies: de zwaartekracht is zo sterk dat de buitenste laag van de ster intact blijft. Alleen wanneer een uitbarsting sterk genoeg is (in 20 procent van alle gevallen), kan de druk van de straling de zwaartekracht overtreffen. In zo'n geval wordt de 'atmosfeer' van de ster eventjes opgetild, om vervolgens weer terug te vallen.

Zeldzaam hoge snelheden
Bij het nieuwe onderzoek, dat is uitgevoerd door Jean in 't Zand (SRON), Laurens Keek (Georgia Institute for Technology, Atlanta) en Yuri Cavecchi (UvA), zijn nu tussen tienduizend waargenomen uitbarstingen twee gevallen geïdentificeerd die zo krachtig waren dat een schil met enorme snelheid van de ster werd weggeblazen. De zeldzaam hoge snelheden die bij deze twee uitbarstingen zijn waargenomen, gingen gepaard met een snelle ontbranding van het gehele oppervlak van de neutronenster.

Het hele proces duurt nog geen milliseconde. Hoe deze recordsnelle 'ontsteking' tot stand komt, is nog onduidelijk: de normale ontstekingsmechanismen voor thermonucleaire kettingreacties schieten tekort.

www.allesoversterrenkunde.nl

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.