Neutronensterren zijn restanten van zware sterren (10-50 keer zo zwaar als onze zon) die onder hun eigen gewicht zijn ingestort. Twee andere fysische eigenschappen kenmerken een neutronenster: hun snelle rotatie en sterk magnetisch veld. Magnetars vormen een klasse van neutronensterren met ultrasterke magnetische velden, ongeveer duizend keer sterker dan die van gewone neutronensterren, waardoor ze de sterkste bekende magneten in de kosmos zijn. Maar astronomen weten niet precies waarom magnetars in röntgenstralen schijnen. Gegevens van ESA's XMM-Newton en Integral-baanobservatoria worden gebruikt om voor het eerst de röntgeneigenschappen van magnetars te testen.
Tot nu toe zijn er ongeveer 15 magnetars gevonden. Vijf ervan staan bekend als zachte gamma-repeaters of SGR's, omdat ze sporadisch grote, korte uitbarstingen (van ongeveer 0,1 s) met lage energie (zachte) gammastralen en harde röntgenstralen afgeven. De rest, ongeveer 10, wordt geassocieerd met abnormale röntgenpulsars of AXP's. Hoewel eerst werd gedacht dat SGR's en AXP's verschillende objecten waren, weten we nu dat ze veel eigenschappen delen en dat hun activiteit wordt ondersteund door hun sterke magnetische velden.
Magnetars verschillen van 'gewone' neutronensterren omdat wordt aangenomen dat hun interne magnetische veld sterk genoeg is om de stellaire korst te verdraaien. Net als in een circuit dat gevoed wordt door een gigantische batterij, produceert deze draaiing stromen in de vorm van elektronenwolken die rond de ster stromen. Deze stromen werken samen met de straling die afkomstig is van het stellaire oppervlak en produceren de röntgenstralen.
Tot nu toe konden wetenschappers hun voorspellingen niet testen, omdat het niet mogelijk is om zulke ultrasterke magnetische velden te produceren in laboratoria op aarde.
Om dit fenomeen te begrijpen, gebruikte een team onder leiding van dr. Nanda Rea van de Universiteit van Amsterdam voor het eerst XMM-Newton en integrale gegevens om te zoeken naar deze dichte elektronenwolken rond alle bekende magnetars.
Rea's team vond bewijs dat er inderdaad grote elektronenstromen bestaan, en konden de elektronendichtheid meten die duizend keer sterker is dan in een 'normale' pulsar. Ze hebben ook de typische snelheid gemeten waarmee de elektronenstromen stromen. Hiermee hebben wetenschappers nu een verband gelegd tussen een waargenomen fenomeen en een werkelijk fysiek proces, een belangrijke aanwijzing in de puzzel om deze hemellichamen te begrijpen.
Het team werkt nu hard om meer gedetailleerde modellen op dezelfde lijn te ontwikkelen en te testen, om het gedrag van materie onder invloed van zulke sterke magnetische velden volledig te begrijpen.
Bron: ESA
