Een team van astronomen, onder wie Danai Antonopoulou en Anna Watts (UvA), heeft ontdekt dat plotselinge toenames in de rotatiesnelheid van pulsars een minimumgrootte hebben, en dat ze niet door de verplaatsing van één draaikolk onder het oppervlak worden veroorzaakt, maar door miljarden. Dit resultaat, dat belangrijk is voor ons begrip van het gedrag van materie onder extreme omstandigheden, is deze week gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Astronomical Society.
Pulsars zijn roterende neutronensterren - de overblijfselen van zware sterren die in een supernova-explosie aan het eind van hun leven zijn gekomen. Ze fungeren als uiterst precieze kosmische vuurtorens waarvan de bundels radiostraling door het heelal zwiepen. Pulsars draaien steeds langzamer, maar hun rotatiesnelheid kan plotseling toenemen in een zogeheten glitch. De neutronen in het deeltjesmengel onder het oppervlak ondervinden geen wrijving. Een glitch ontstaat wanneer draaikolken die dit mengsel en de korst verbinden zich verplaatsen.
Uit de observaties aan de Krabpulsar leiden de astronomen af dat de kleinste afname in de rotatieperiode 0,055 nanoseconden bedraagt. De Krabpulsar is met de 42-ft Telescope bij het Jodrell Bank Observatory de afgelopen 29 jaar bijna dagelijks waargenomen. Doordat er zoveel gegevens beschikbaar zijn is dit object - dat een van de eerste pulsars is die is ontdekt - de beste optie om glitches te bestuderen.
Zo’n kleinste glitch moet zijn veroorzaakt door de verplaatsing van miljarden draaikolken. "Verbazingwekkend genoeg had nog niemand geprobeerd een ondergrens vast te stellen. Velen gingen ervan uit dat de kleinste glitch wordt veroorzaakt door één draaikolk. De kleinste glitch blijkt veel groter dan wij verwachtten", zegt promovenda Antonopoulou.
"Astronomen willen natuurlijk weten of de kleinste glitches bij andere pulsars ook worden veroorzaakt door miljoenen of miljarden draaikolken. De volgende stap is dan ook om de data van andere pulsars door te spitten, en te blijven waarnemen", zegt eerste auteur Cristobal Espinoza. Antonopoulous begeleidster Watts vult aan: "Door waarnemingen te vergelijken met theoretische voorspellingen leren wij het gedrag van materie in dergelijke exotische objecten kennen. De precieze oorzaak van glitches in nog steeds een raadsel, en dit resultaat biedt theoretici een nieuwe uitdaging."