Een vreemde piep in het licht van een exploderende ster heeft astronomen het eerste directe bewijs gegeven van een geboren magnetar. De ontdekking, gedaan door onderzoekers in de Verenigde Staten, bevestigt dat deze ultra magnetische neutronensterren de helderste supernova's in het heelal kunnen aandrijven. Het markeert ook de eerste keer dat Einsteins algemene relativiteitstheorie is gebruikt om de mechanica van een supernova te verklaren.
Een 16 jaar oude theorie eindelijk bewezen
Superlichtgevende supernova's schijnen 10 keer helderder dan gewone stellaire explosies. Sinds astronomen ze begin jaren 2000 voor het eerst zagen, konden ze niet verklaren waarom deze uitbarstingen zo lang helder blijven nadat de kern van een ster instort. In 2010 stelde Dan Kasen, theoretisch astrofysicus aan UC Berkeley, een antwoord voor: een pasgeboren magnetar. Hij betoogde dat wanneer een massieve ster sterft, zijn kern kan instorten tot een neutronenster in plaats van een zwart gat. Als de oorspronkelijke ster een sterk magnetisch veld had, zou de instorting dat versterken, waardoor een magnetar ontstaat met een magnetisch veld dat 100 tot 1.000 keer sterker is dan een typische pulsar. Jonge magnetars kunnen meer dan 1.000 keer per seconde ronddraaien. Terwijl ze draaien, versnellen hun magnetische velden geladen deeltjes die tegen het supernovafragment botsen, extra energie injecteren en de explosie helder houden.
Een piep in de lichtcurve
Afstudeerstudent Joseph Farah van UC Santa Barbara en Las Cumbres Observatory vond het sterkste bewijs tot nu toe voor deze theorie. Hij bestudeerde een supernova die in 2024 werd ontdekt, genaamd SN 2024afav. Farah en zijn collega's merkten ongebruikelijke bobbels op in de lichtcurve van de supernova. Deze bobbels, die ze omschreven als een piep, kunnen alleen worden verklaard met Einsteins algemene relativiteitstheorie. De piep onthulde dat een pasgeboren magnetar aan het wiebelen was, of precessie vertoonde, terwijl hij ronddraaide. Dit wiebelen, veroorzaakt door de effecten van de algemene relativiteitstheorie, injecteerde extra energie in het uitdijende fragment, waardoor de supernova veel langer scheen dan normaal.
Waarom dit belangrijk is voor mensen die de hemel bestuderen
Voor astronomen is dit de eerste directe waarneming van de geboorte van een magnetar. Het bevestigt dat deze exotische objecten echt zijn en dat ze de helderste explosies in het heelal aandrijven. De ontdekking valideert ook een theorie die 16 jaar geleden voor het eerst werd voorgesteld en laat zien dat de algemene relativiteitstheorie kan worden gebruikt om supernovamechanica te begrijpen. Magnetars zouden ook mysterieuze snelle radioflitsen genereren, dus het begrijpen van hun geboorte zou kunnen helpen om die signalen ook te verklaren. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
