Radio-astronomen hebben in ons melkwegstels pulsars van 17 ms ontdekt. Dit gebeurde bij een studie van onbekende hoge-energiebronnen die ontdekt waren door de Fermi gammastralen ruimtetelescoop van de NASA. De astronomen deden de ontdekking in minder dan drie maanden. De sprong in het heelal met de waarneming van deze moeilijk te vinden objecten levert mogelijk iets op in de vorm van een soort galactische GPS om gravitatiegolven te detecteren, die vlak langs de aarde gaan.
Een pulsar is een snel draaiende en sterk magnetische rest, die is overgebleven nadat een massieve ster is geëxplodeerd. Omdat alleen de rotatiekracht de basis vormt voor hun intense gammastraling en radio- en deeltjesemissies, wordt een pulsar trager naarmate deze ouder wordt. Maar ook de oudste pulsars spinnen honderden keren per seconde, sneller dan een keukenmixer. Deze milliseconde pulsars zijn ‘opgedraaid’ en ‘verjongd’ door het opnemen van materialen van een ster in de buurt.
Radioastronomen ontdekten de eerste milliseconde pulsar 28 jaar geleden. Om ze met een radiosysteem in het heelal te vinden, vraagt enorm veel tijd en inspanning. Onderzoekers hebben er tot op heden slechts zestig gevonden. Fermi wijst ze op specifieke doelen.
Ruimte-GPS?
Milliseconde pulsars zijn de meest nauwkeurige klokken in de natuur, met op lange termijn een stabiliteit van sub-microseconden, overeenkomend met de door de mens gemaakte atoomklok. Nauwkeurige bewaking van de tijdsveranderingen in de hele ruimte van milliseconde pulsars maakt directe detectie van gravitatiegolven mogelijk, een lang gezochte consequentie van Einsteins relativiteitstheorie.
Het GPS–systeem gebruikt metingen van tijdvertraging tussen satellieten onderling om vast te stellen waar iemand zich op aarde bevindt. Op dezelfde manier zou de mensheid, door het bewaken van timing veranderingen van de geschikte milliseconde pulsars verspreid in het heelal, in staat moeten zijn om de cumulatieve achtergrond van de passerende gravitatiegolven te detecteren.
De door Fermi ontdekte bronnen kunnen niet worden gekoppeld aan enig bekend object dat gammastraling opwekt. Ook tonen de bronnen geen pulserend gedrag aan. Maar de wetenschappers overwegen, dat het aannemelijk is dat veel van de niet geïdentificeerde bronnen uiteindelijk pulsars blijken te zijn.
Consortium
Voor een meer gedetailleerde blik op de radiogolflengtes organiseerde het Naval Research Laboratory in Washington het Fermi Pulsar Search Consortium. Het samenwerkingsverband verzamelde een aantal radio-astronomen met expertise in het gebruik van de grootste radiotelescopen ter wereld: de National Radio Astronomy Observatory, Robert C. Byrd Green Bank Telescope in W.Va., de Parkes Observatory in Australië, de Nancay Radio Telescope in Frankrijk, de Effelsberg Radio Telescope in Duitsland en de Arecibo Telescope in Puerto Rico.
Na bestudering van zo’n honderd doelen en uitgebreide computerdata analyse begon de instroom van ontdekkingen. Vier van de objecten zijn zogenaamde “Black Widows”, zo genoemd omdat de straling van de gerecyclede pulsar de naast liggende ster, die hielp bij de ‘spin up’, vernietigt. Sommige van deze sterren verliezen massa’s in de orde van grootte van Jupiter.
