Neutronenster

[Ton Dix]

Een neutronenster is het eindstadium van een supernova van een ster waarvan de kernmassa tussen 1,4 en 3 maal die van de zon bedroeg. Omdat tijdens het eind van de levensduur en het supernovastadium van de ster een aanzienlijk deel van de massa wordt weggeblazen is de neutronenster zelf wat minder zwaar. De straal is in de orde van grootte van 10 kilometer.

Kenmerken
Een neutronenster bestaat geheel uit neutronen, doordat tijdens het ineenvallen van de sterkern de elektronen met de protonen versmelten. Van scheikundige elementen is dan geen sprake meer. Je zou kunnen zeggen dat de hele ster één gigantische atoomkern wordt. Nog zwaardere sterren staat een levenseinde als preonster, quarkster of zwart gat te wachten. Lichtere sterren worden een witte dwerg.

Vanwege het behoud van impulsmoment draaien neutronensterren sneller om hun as dan de (veel grotere) gewone sterren die ze ooit waren. De rotatiesnelheid kent wel een maximum: 760 omwentelingen per seconde. Als er meer massa instroomt, door bijvoorbeeld gas van een begeleidende ster, dan wordt de toegenomen energie omgezet in meer zwaartekrachtstraling en niet in een hogere rotatiesnelheid.

Sommige neutronensterren zijn sterke bronnen van radiostraling als gevolg van hun sterke magnetisch veld. Deze wordt uitgezonden in twee 'jets' aan de beide polen. Vanwege de snelle draaiing, en omdat de magnetische polen niet hoeven samen te vallen met de polen van de rotatie-as, wordt dit waargenomen als korte pulsen van radiostraling. Een dergelijk astronomisch object heet dan ook een pulsar.

Ontdekking
In 1934 kwamen Walter Baade en Fritz Zwicky met het idee dat sterren bestaand uit neutronen gevormd zouden worden door supernova explosies. De eerste neutronenster werd pas in 1967 ontdekt door Jocelyn Bell Burnell. Ze noemde het object aanvankelijk LGM-1, wat staat voor 'Little green men' omdat men even dacht aan een intelligent radiosignaal vanuit de ruimte. Pas later concludeerde men dat het om geïmplodeerde sterren ging. Sindsdien zijn er zo'n 1500 ontdekt.

In 1979 werd door kunstmanen een periodieke bron van gammastraling ontdekt. Pas in 1998 werd geconcludeerd dat dit verschijnsel, Soft Gamma Repeaters (ofwel: SGR's) genaamd, veroorzaakt wordt door een zeer specifieke vorm van neutronensterren: de magnetar. Een magnetar beschikt over een magnetisch veld vele miljarden malen sterker dan dat van de aarde. Hierdoor wordt rotatieenergie aan de ster onttrokken wat zich kan vertalen in een sterbeving. Dit fenomeen is verantwoordelijk voor de SGR's. Mocht er een magnetar op 200.000 km afstand van onze planeet passeren, dan zou door het magnetisch veld de data van alle creditcards op aarde gewist worden.