De Japanse röntgentelescoop XRISM heeft voor het eerst duidelijke aanwijzingen vastgelegd dat plasma uit de sterrenwind van een reuzenster rechtstreeks naar een pulsar valt. Daarmee kunnen astronomen een proces bestuderen dat tot nu toe vooral uit modellen bekend was: hoe een compacte neutronenster materiaal van haar begeleider invangt en daarmee krachtige röntgenuitbarstingen voedt.
Een extreem dubbelstersysteem
Het onderzochte systeem heet BP Crucis en staat op ongeveer 13.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Zuiderkruis. Het bestaat uit twee zeer verschillende objecten. Wray 977 is een blauwe hyperreus met ongeveer veertig keer de massa en zestig keer de straal van de zon. De ster is zo heet en helder dat voortdurend geïoniseerd gas van haar oppervlak wegstroomt: een sterrenwind.
De begeleider, GX 301-2, is juist klein en extreem compact. Het is een neutronenster: de ineengestorte kern van een zware ster die ooit als supernova ontplofte. Meer dan een zonsmassa zit samengeperst in een bol met een diameter van ongeveer twintig kilometer. De neutronenster draait eens per elf minuten rond haar as en stuurt daarbij een bundel röntgenstraling door de ruimte. Daardoor zien wij haar als een pulsar.
Plasma met 540.000 kilometer per uur
De pulsar voltooit in 41,5 dagen een baan om de hyperreus. Tijdens die omloop beweegt hij door een extra dichte stroom plasma. Zijn zwaartekracht trekt een deel van dat materiaal naar zich toe. Het gas wordt daarbij sterk verhit en veroorzaakt dagenlange röntgenuitbarstingen.
XRISM observeerde BP Crucis op 1 februari 2025 ongeveer zestien uur lang. Het instrument Resolve splitste de röntgenstraling op in een zeer nauwkeurig spectrum. Daarin zagen onderzoekers absorptielijnen van sterk geïoniseerd ijzer die naar lagere energieën waren verschoven. Uit die roodverschuiving konden zij zowel de richting als de snelheid van het gas afleiden: het plasma bewoog met ongeveer 540.000 kilometer per uur naar de pulsar.
Een schijf die ontstaat en weer uiteenvalt
De metingen passen bij een dynamisch beeld. Wanneer de pulsar de plasmastroom binnenkomt, vormt het ingevangen gas eerst een rommelige, turbulente accretieschijf. Het materiaal draait naar binnen, warmt op en zendt röntgenstraling uit.
Die schijf blijft echter niet stabiel. Dieper in de stroom heeft het gas volgens de onderzoekers onvoldoende draai-impuls om een schijf in stand te houden. De structuur valt dan uiteen en het plasma stroomt vrijwel rechtstreeks naar de neutronenster. Later kan kort opnieuw een schijf ontstaan, zelfs met een draairichting die tegengesteld is aan die van de eerdere schijf.
Wat is nu werkelijk gemeten?
XRISM heeft de vallende plasmastroom niet gefotografeerd zoals een gewone camera dat zou doen. De conclusie volgt uit de positie en vorm van de ijzerlijnen in het röntgenspectrum. Dat is een directe spectroscopische meting van de beweging van het gas. De precieze opeenvolging van een turbulente schijf, directe instroom en een omgekeerde schijf is de wetenschappelijke interpretatie waarmee de onderzoekers de waarnemingen verklaren.
Waarom dit belangrijk is
Veel compacte sterren in dubbelstersystemen worden gevoed door de sterrenwind van een begeleider. Toch was het moeilijk om het gas vlak bij zo’n neutronenster gedetailleerd te volgen. Dankzij de hoge spectrale resolutie van XRISM kunnen astronomen nu testen hoe accretie werkelijk verloopt en waardoor de sterke röntgenflitsen ontstaan.
Het onderzoek verscheen op 18 september 2026 in Science Advances. XRISM is een missie onder leiding van de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA, met belangrijke bijdragen van NASA en ESA.
Bronnen
- NASA/JAXA – XRISM Mission Sees Pulsar Gathering Companion’s ‘Wind’ (18 september 2026)
- Science Advances – wetenschappelijke publicatie
- NASA – richtlijnen voor beeldmateriaal
Uitgelichte afbeelding: artistieke impressie van BP Crucis. NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Laboratory.