SLINGERENDE PULSAR STELT ONDERZOEKERS VOOR EEN RAADSEL

Astronomen van de universiteit van Manchester hebben ontdekt dat de rotatie-as van een pulsar een beetje slingert (Nature, 3 augustus). Pulsars zijn de extreem compacte, uit neutronen bestaande sterretjes die uit de binnenste delen van een exploderende ster zijn ontstaan. Ze zijn zo zwaar als de zon, maar hebben een diameter van slechts 20 kilometer en draaien in seconden tot fracties van een seconde om hun as. Aan hun magnetische polen wordt radiostraling geprocduceerd, die als de bundels van een vuurtoren rondzwiepen. Als die bundels toevallig in de richting van de aarde wijzen, zien we zo'n sterretje op radiogolflengten `knipperen'.

Met de radiotelescoop in Jodrell Bank zijn in de afgelopen dertien jaar vele metingen aan pulsar PSR B1828-11 verricht. Deze pulsar is zo'n honderdduizend jaar geleden ontstaan en draait in 0,4 seconde om zijn as. De astronomen hebben nu ontdekt dat de tijdsduur tussen de pulsen – die door het middelen van grote aantallen metingen extreem nauwkeurig kan worden bepaald – in de loop van ongeveer 1000 dagen periodiek varieert, evenals het `profiel' (de vorm) van die pulsen. Deze variaties kunnen volgens de astronomen het beste worden verklaard wanneer we aannemen dat de rotatie-as van de pulsar geen vaste stand in de ruimte heeft, maar een kegelvormige beweging met een halve tophoek van 0,3° maakt.

Zo'n precessiebeweging is een verschijnsel dat zelden bij hemellichamen wordt gezien en nog nooit bij een pulsar was waargenomen. Het langst bekend is hij bij de aardas, waarvan de precessie wordt veroorzaakt door vooral de aantrekkingskracht van de zon en de maan en in geringere mate die van de planeten. Doordat de aarde ietwat is afgeplat en zijn rotatie-as niet loodrecht op het baanvlak staat, veroorzaken de aantrekking van zon en maan een koppel dat de aarde als het ware probeert `op te richten'. Onder invloed van deze krachten wordt de aardas gedwongen in de loop van 26.000 jaar een kegelvormige beweging met een tophoek van 47° te maken.

De kegelbeweging van de as van de pulsar impliceert dat ook deze bol van neutronen is afgeplat, maar dat is hier slechts heel gering. De polaire diameter behoeft slechts één tiende millimeter kleiner te zijn dan de equatoriale diameter om het verschijnsel te kunnen verklaren. Het is echter volstrekt onbekend hoe deze precessiebeweging in stand wordt gehouden. Aangezien er voor zover bekend van buitenaf geen krachten op de pulsar werken, zou een precessiebeweging al na verloop van zo'n duizend jaar moeten zijn uitgedoofd. De Britse astronomen speculeren dat de sleutel van het raadsel misschien zal liggen in de manier waarop de supervloeibare wervels in het inwendige van deze neutronenbol in wisselwerking treden met het omringende magnetische veld.

    • George Beekman