Het heelal is net een nachtclub met discoballen. Er zijn sterren die niet alleen flonkeren, maar ook om hun as draaien. Sommige sterren - millseconde pulsars - draaien zelfs supersnel. Een internationaal team van sterrenkundigen heeft nu een bijzonder dubbelster-systeem gespot. De ontdekking ervan is de missing link van de geboorte van deze ronddraaiende sterren (Science, 22 mei).

Puzzelen
Joeri van Leeuwen en Jason Hessels van het Nederlands instituut voor radioastronomie ASTRON maken onderdeel uit van dat team. Met onder meer de Nederlandse Westerbork-telescoop tuurden ze de hemel af op zoek naar bewijs voor het ontbrekend puzzelstuk. Wanneer kwam het Eureka!-moment? Joeri van Leeuwen: “In oktober 2008 ontvingen we een e-mail uit Amerika. Collega Anne Archibald had waarnemingen uit 2007 bekeken en een nieuwe pulsar gevonden: J1023. Op zich niets bijzonders. Nieuwe pulsars vinden we wekelijks.”

Maar meteen volgde er een e-mail van een Canadese collega. Die meldde dat in 2000 op dezelfde plek aan de hemel een ster met draaikolk was waargenomen. “Toen gingen bij iedereen de alarmbellen rinkelen. We wisten: we hebben iets bijzonders gevonden”, vervolgt Van Leeuwen.

Pulsars zijn supercompacte neutronensterren, die ontstaan wanneer de binnenkant van zware sterren instort terwijl de buitenkant ontploft. Hun sterke magneetvelden vormen bundels radiostraling. Als een vuurtoren zwiept de pulsar zijn stralen de ruimte in. Bij hun geboorte draaien ze enkele tientallen malen per seconde rond, daarna vertragen ze.

Badputje
Vreemd genoeg draaien milliseconde pulsars supersnel rond. Wel honderden keren per seconde. Ter vergelijking: de zon draait in ongeveer een maand rond haar as. Sterrenkundigen vermoedden al langer dat de pulsardraaiing wordt veroorzaakt doordat de pulsar gas van een nabijgelegen donorster opslurpt. Tussen dat dubbelster-systeem ontstaat dan een draaikolk, als water dat door een badputje verdwijnt. De energie uit de draaikolk doet de pulsar steeds sneller draaien. Door de draaikolk zijn de radiostralen van de pulsar tijdelijk niet zichtbaar. Pas na dit proces, als de draaikolk verdwijnt, zijn de stralen weer te zien en is de pulsar als dusdanig te herkennen.

Bovenstaand scenario lijkt nu bevestigd door Van Leeuwen en collega’s. “Uit archiefdata bleek in 2000 geen pulsar zichtbaar, maar alleen een donorster die in vier uur om een draaikolk heen draaide. Twee jaar later was die draaikolk verdwenen. Isn 2007 stond er plots de milliseconde pulsar die in vier uur om de donorster tolde”, vertelt Van Leeuwen. Zo hebben de sterrenkundigen plaatje voor plaatje de evolutie van hun pulsar in beeld gebracht.

Geweldig nieuws. Maar waarom willen we weten hoe milliseconde pulsars worden geboren? Van Leeuwen: “Als je wilt weten hoe ruimte, tijd en materie in elkaar steken, zijn pulsars daarvoor een prachtig natuurlijk laboratorium, veel extremer dan alles wat we op aarde kunnen testen. Sterkere zwaartekracht of dichter samengeperste materie zijn nergens anders in het heelal te zien. Daarvan de geboorte meemaken is fascinerend.”

Frederique Melman