Persbericht

Dode ster omringd door licht

MUSE-gegevens wijzen solitaire neutronenster buiten onze Melkweg aan

5 april 2018

Nieuwe beelden van ESO’s Very Large Telescope in Chili en andere telescopen tonen een rijk landschap van sterren en gloeiende gaswolken in een van onze naaste buurstelsels, de Kleine Magelhaense Wolk. Dankzij deze foto’s hebben astronomen een moeilijk vindbaar stellair overblijfsel kunnen opsporen dat verscholen zat tussen de filamenten van gas die door een 2000 jaar oude supernova-explosie zijn achtergelaten. Met behulp van het MUSE-instrument is vastgesteld waar dit ongrijpbare object zich verstopt hield en bestaande gegevens van de ruimtetelescoop Chandra hebben bevestigd dat het om een solitaire neutronenster gaat.

Spectaculaire nieuwe foto’s, gebaseerd op opnamen van telescopen op aarde en in de ruimte [1], vertellen het verhaal van de zoektocht naar een vermist object dat verscholen zat tussen een wirwar van gasfilamenten in de Kleine Magelhaense Wolk, ongeveer 200.000 lichtjaar van de aarde.

Nieuwe gegevens van het MUSE-instrument van de Very Large Telescope van ESO in Chili hebben het bestaan aan het licht gebracht van een opmerkelijke ring van gas in de supernovarest 1E 0102.2-7219. Deze langzaam uitdijende gasring bevindt zich temidden van talloze snel bewegende filamenten van gas en stof die zijn achtergebleven na een supernova-explosie. De ontdekking heeft een team onder leiding van Frédéric Vogt, een ESO Fellow in Chili, in staat gesteld om de eerste solitaire neutronenster met een zwak magnetisch veld buiten ons eigen Melkwegstelsel op te sporen.

Het team merkte op dat de ring gecentreerd is rond een röntgenbron die jaren geleden al was ontdekt en de aanduiding p1 had gekregen. De aard van deze bron was tot nu toe een raadsel. Met name was onduidelijk of p1 werkelijk deel uitmaakt van de supernovarest of daarachter ligt. Pas toen de ring van gas – die zowel neon als zuurstof bevat – werd waargenomen met MUSE, ontdekte het onderzoeksteam dat deze p1 perfect omcirkelt. Dat kon geen toeval zijn: p1 moest haast wel deel uitmaken van de supernovarest. Toen de locatie van p1 bekend was, gebruikte het team bestaande röntgenwaarnemingen van dit object die met de ruimtetelescoop Chandra waren gedaan om vast te stellen dat het om een solitaire neutronenster met een zwak magnetisch veld ging.

In de woorden van Frédéric Vogt: ‘Als je naar een puntbron zoekt, dan helpt het wel wanneer het universum er letterlijk een cirkel omheen heeft getrokken om je te laten zien waar je zoeken moet.’

Wanneer zware sterren als supernova exploderen, laten ze een klonterig web van heet gas en stof achter, dat ‘supernovarest’ wordt genoemd. Deze turbulente structuren spelen een cruciale rol bij de herverdeling van de zwaardere elementen – zoals zware sterren die voor en tijdens hun explosieve einde hebben geproduceerd – over de interstellaire ruimte, waar ze uiteindelijk nieuwe sterren en planeten vormen.

Vermoed wordt dat het heelal wemelt van de solitaire neutronensterren met zwakke magnetische velden. Maar deze objecten, die meer massa hebben dan onze zon maar desondanks amper twintig kilometer groot zijn, zijn moeilijk te vinden omdat ze alleen op röntgengolflengten stralen [2]. Dat maakt het feit dat p1 aan de hand van optische waarnemingen als solitaire neutronenster is geïdentificeerd des te bijzonderder.

Medeauteur Liz Bartlett, een andere ESO Fellow in Chili, vat de ontdekking aldus samen: ‘Dit is het eerste object in zijn soort dat, met MUSE als leidraad, buiten de Melkweg is opgespoord. We denken dat dit nieuwe wegen kan openen voor het opsporen en onderzoeken van deze ongrijpbare stellaire overblijfselen.’

Noten

[1] De foto combineert gegevens van het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope in Chili en de om de aarde cirkelende Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA en de Chandra-ruimtetelescoop van NASA.

[2] Snel ronddraaiende neutronensterren met een sterk magnetisch veld heten pulsars. Ze zijn een krachtige bron van onder meer radiostraling, wat hen gemakkelijk vindbaar maakt. Pulsars vormen echter slechts een kleine fractie van alle neutronensterren waarvan het bestaan wordt voorspeld.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn gepresenteerd in het artikel ‘Identification of the central compact object in the young supernova remnant 1E 0102.2-7219’ van Frédéric P. A. Vogt et al., dat in het tijdschrift Nature Astronomy is verschenen.

Het onderzoeksteam bestaat uit Frédéric P.A. Vogt (ESO, Santiago, Chili & ESO Fellow), Elizabeth S. Bartlett (ESO, Santiago, Chili & ESO Fellow), Ivo R. Seitenzahl (Universiteit van New South Wales, Canberra, Australië), Michael A. Dopita (Australian National University, Canberra, Australië), Parviz Ghavamian (Towson University, Baltimore, Maryland, VS), Ashley J. Ruiter (Universiteit van New South Wales & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics, Australië) en Jason P. Terry (Universiteit van Georgia, Athens, VS).

ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel in Nature Astronomy
• Foto’s van de VLT

Contact

Frédéric P. A. Vogt
ESO Fellow
Santiago, Chile
E-mail: fvogt@eso.org

Elizabeth S. Bartlett
ESO Fellow
Santiago, Chile
E-mail: ebartlet@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobiel: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media

Dit is een vertaling van ESO-persbericht eso1810.