Alles wat we hier op aarde zien, komt uit het binnenste van sterren. Denk aan veelvoorkomende elementen als koolstof en zuurstof. Maar ook zeldzame elementen, zoals goud en platinum, zijn diep in het heelal ontstaan. Daarvoor moest er wel iets zeldzaams gebeuren, zoals het ontstaan van een supernova of de botsing van twee neutronensterren. Maar wat is een neutronenster? En hoe ontstaat deze? Vijf vragen en antwoorden over dit ruimtefenomeen.
1. Hoe ontstaat een neutronenster?
Een neutronenster ontstaat wanneer een heel grote ster aan het einde van haar leven komt. Sterren waarvan de massa minimaal acht keer zo groot is als die van onze eigen zon, eindigen hun leven als supernova: de explosie van een ster. De kern van de ster krijgt hierbij zo veel druk van de zwaartekracht dat alle protonen en elektronen versmelten tot neutronen. Het resultaat is een neutronenster: een object met een intense dichtheid, maar met een doorsnede van slechts zo’n twintig tot dertig kilometer.
2. Wat is het verschil tussen een pulsar en neutronenster?
Iedere pulsar is een neutronenster, maar niet iedere neutronenster is een pulsar. Pulsars hebben enorm sterke magnetische velden, die elektrisch geladen deeltjes aantrekken. Die hopen zich op in de buurt van de magnetische polen, zodat er twee extreem hete plekken ontstaan. Vanaf daar wordt er krachtige radiostraling het heelal in gezonden.
De magnetische polen van de neutronenster komen meestal niet overeen met de rotatie-as. De bundels straling zwiepen dus door het heelal en worden een pulsar genoemd. Als de aarde zich in de baan van zo’n bundel bevindt, zien wij dat als een soort vuurtoren. Het licht is in werkelijkheid continu te zien, maar je ziet het alleen als het in jouw richting schijnt.
3. Wat is het verschil tussen een neutronenster en zwart gat?
Een neutronenster en een zwart gat ontstaan beide uit een supernova. Het verschil is dat de ster van een zwart gat een nóg grotere massa had dan de ster van een neutronenster. Hoe een ster er aan het einde van zijn leven uit komt te zien, wordt bepaald met de zogeheten chandrasekhar-limiet. Ligt de massa van een ster boven deze limiet? Dan wordt een ster een neutronenster of een zwart gat. Ligt hij eronder? Dan eindigt een ster als witte dwerg.
Als er na de supernova een kern overblijft die één tot drie keer groter is dan die van onze zon, ontstaat een neutronenster. Is de kern groter dan drie keer onze zon? Dan bezwijkt de kern onder zijn eigen gewicht en ontstaat er een zwart gat.
4. Hoe zwaar is een neutronenster?
De dichtheid en zwaarte van een neutronenster is lastig voor te stellen. Je kunt het vergelijken met de massa van Mount Everest, samengeperst in één suikerklontje. Een theelepel van een neutronenster, weegt op aarde tien miljoen ton. De zwaarste neutronenster die momenteel bekend is, is PSR J0740-6620. Deze werd in 2019 ontdekt en staat op 4600 lichtjaar bij ons vandaan.
5. Hoe snel draait een neutronenster?
De snelst gemeten neutronenster is volgens NASA PSR J1748-2446ad. Die draait maar liefst 716 keer per seconde om zijn eigen as. Neutronensterren kunnen zo snel draaien omdat ze zo ontzettend klein zijn geworden. De hoeveelheid draaiing blijft gelijk, maar de snelheid neemt door het kleiner worden toe. Vergelijk het met kunstrijden. Zodra de schaatser zijn armen intrekt – en dus kleiner wordt – neemt de snelheid van de draaiing toe.
