Foto: ICRAR/UvA
wetenschap

UvA-astronomen ontkrachten 40 jaar oude theorie

Marleen Hoebe,
18 oktober 2018 - 14:38

Een groep sterrenkundigen, waaronder drie UvA’ers, heeft veertig jaar oude theorieën ontkracht. Ze ontdekten dat neutronensterren met een sterk magneetveld toch wel enorm krachtige gasstralen kunnen produceren. Dit zagen ze voor het eerst met een verbeterde telescoop. ‘Opeens blijken de theorieën niet zo simpel meer te zijn.’

UvA-promovendus Jakob van den Eijnden van het Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde doet onderzoek naar neutronensterren. Dit zijn de extreemste sterren en de sterkste magneten in het heelal. ‘Neutronensterren draaien soms om een gewone ster heen, net zoals de aarde om de zon draait,’ legt Van den Eijnden uit. ‘Ze hebben ongelooflijk veel zwaartekracht en daardoor kunnen ze een deel van het gas dat een gewone ster omringt lostrekken. Dit valt dan op de neutronenster. Dat gas heeft een temperatuur van miljoenen graden Celsius. Door deze hitte wordt röntgenstraling uitgezonden. Die straling kunnen we meten met een camera die op een satelliet zit.’

 

(Lees verder onder de uitlegvideo)

Jets

Maar niet al het gas komt op een neutronenster terecht. ‘Een deel wordt weggeblazen,’ vertelt Van den Eijnden. ‘Zo ontstaan jets, gasstralen die in een dunne straal worden weggeblazen. Je kunt het vergelijken met de straal die uit een brandweerslang komt. Jets hebben een enorme kracht en veel energie. Ze spuwen materie de ruimte in. Dit heeft invloed op de directe omgeving. We zien jets overal in het heelal. Ze worden bijvoorbeeld ook geproduceerd door zwarte gaten en sterrenstelsels.’

Foto: UvA
Jakob van den Eijnden

Een jet zendt geen warmtestraling uit, zoals het gas dat op neutronensterren valt. Van den Eijnden: ‘Hierbij ontstaat dus geen röntgenstraling, maar radiostraling die je met een telescoop kunt meten. De radiotelescoop kreeg een upgrade, waardoor deze veel gevoeliger is geworden en je meer kunt zien. In het heelal betekent het namelijk niet dat als je iets niet ziet, dat het er ook niet is.’

 

Bestaande theorieën kloppen niet

Door de technologische vooruitgang konden Van den Eijnden en zijn groep vinden dat niet alleen neutronensterren met een zwak magnetisch veld, maar ook met een sterk magnetisch veld jets kunnen produceren. ‘We hadden dit niet verwacht, omdat we dachten dat het voor gas moeilijker is om dicht bij een neutronenster met een sterk magnetisch veld te komen, net zoals twee magneetjes niet dicht bij elkaar kunnen komen.’

Alle bestaande theorieën zeiden dat er geen jet mocht zijn bij een neutronenster met een sterk magneetveld. ‘Deze theorieën bestaan al veertig jaar, maar kloppen dus niet,’ aldus Van den Eijnden. ‘Ze waren altijd in stand gebleven, omdat ze heel mooi klopten met wat we zagen. Opeens blijkt het niet zo simpel meer te zijn.’

‘We kunnen nu alleen uitleggen hoe een jet niet werkt, niet hoe het wel werkt. Dat is precies hoe wetenschap werkt’

Nog onduidelijkheid over jets

‘We snappen nog heel slecht hoe jets werken, hoe gas zo mooi in een dunne straal wordt weggeblazen. Nu we weten wanneer er wel jets voorkomen en wanneer niet, hebben we alvast een randwaarde om het beter te snappen. We kunnen nu alleen uitleggen hoe een jet niet werkt, niet hoe het wel werkt. Maar dat vind ik eigenlijk nog het allermooiste van dit onderzoek, want dat is precies hoe wetenschap werkt. Het gebeurt maar weinig dat er een bewijs voor een theorie wordt gevonden.’

 

Van den Eijnden en zijn groep blijven doorgaan met het waarnemen van jets. ‘We doen dit om de eigenschappen van jets te bepalen. Over de hele wereld zit er veel expertise in dit vakgebied. Ik hoop dat mensen van andere universiteiten ook gaan onderzoeken hoe het kan dat deze jets worden geproduceerd.’