Een neutronenster die met een onvoorstelbare snelheid van 707 keer per seconde ronddraait, schiet ook krachtige pulsen gammastralen het universum in.
De ster is minstens 4.400 lichtjaar verwijderd van de aarde, hoewel de exacte afstand een mysterie is (daarover later meer). Het hemellichaam is een pulsar, een dichte, snel ronddraaiende neutronenster die is achtergelaten door de ineenstorting van een gigantische ster. Pulsars hebben sterke magnetische velden en terwijl ze roteren, spuwen ze stralingsbundels uit langs hun twee magnetische polen. Net als een vuurtorenbundel, kunnen deze stromen alleen door aardbewoners worden gezien als ze recht op de aarde wijzen, dus pulsars lijken te knipperen.
De nieuw ontdekte pulsar heeft de uitgesproken niet-charismatische naam PSR J0952-0607. De ster werd oorspronkelijk ontdekt in 2017 door de Fermi Gamma-ray Space Telescope, volgens het Max Planck Institute for Gravitational Physics, maar aanvankelijk werden er geen gammaflitsen gedetecteerd. De radiotelescoop-array Low-Frequency Array detecteerde pulserende radiosignalen van de ster, waardoor wetenschappers een paar voorlopige details konden uitwerken: J0952-0607 maakt deel uit van een dubbelster-paar, dat in een baan van 6,2 uur per baan rond een gemeenschappelijke massa draait. met een maatje een 50e massa van de zon. De rotatiesnelheid van de pulsar van 707 keer per seconde maakt het de op één na snelste neutronenster ooit ontdekt. (De snelste, gerapporteerd in het tijdschrift Science in 2006, roteert met 716 beurten per seconde.)
Gamma-ray zoeken
Het blootleggen van de gammastraal van J0952-0607 was een lastiger project. Onderzoekers onder leiding van Lars Nieder, een doctoraatsstudent bij Max Planck, gebruikten een supercomputer genaamd Atlas om acht jaar gegevens van de Fermi-gammastraaltelescoop te doorzoeken op vage tekens van de elektromagnetische straal van de ster.
"Deze zoektocht is buitengewoon uitdagend, omdat de Fermi-gammastraaltelescoop gedurende de 8,5 jaar van waarnemingen slechts het equivalent van ongeveer 200 gammastralen van de zwakke pulsar registreerde", zei Nieder in een verklaring. "Gedurende deze tijd draaide de pulsar zelf 220 miljard keer. Met andere woorden, slechts één op de miljard waarnemingen werd een gammastraal waargenomen!"
Gelukkig konden de onderzoekers deze geluksmissies detecteren, wat bevestigde dat J0952-0607 echt een pulsar is. Maar ze ontdekten een geheel nieuwe reeks vragen over de extreme neutronenster.
Stellaire mysteries
De eerste verrassing is dat de Fermi-gammastraaltelescoop vóór juli 2011 geen gammastraling-pulsaties van de neutronenster heeft gedetecteerd. Misschien is de baan van de pulsar veranderd zodat de stralen zichtbaar werden voor aardbewoners; maar Nieder en zijn collega's konden geen aanwijzingen vinden voor orbitale veranderingen. Het is ook mogelijk dat de hoeveelheid gammastraling die door de pulsar wordt uitgezonden, is veranderd, maar de wetenschappers kunnen dat idee niet testen gezien het reeds subtiele signaal van de verre ster.
Nog een mysterie: hoe ver is de pulsar echt verwijderd? Optische telescoopobservaties onthulden dat de begeleidende ster van de pulsar is opgesloten in een galactische dans met de snel ronddraaiende pulsar, waarbij dezelfde kant van de ster altijd naar zijn hyperactieve metgezel kijkt. (Het warmteverschil tussen de zijkanten van de ster - veroorzaakt door deze interactie - is waarneembaar vanaf de aarde.) Maar terwijl radiometingen suggereren dat de pulsar en zijn metgezel 4400 lichtjaar verwijderd zijn, suggereren optische metingen dat ze meer op 13.200 lijken lichtjaren van de aarde. Het is onduidelijk wat juist is of waarom er zo'n groot verschil is tussen de metingen.
De afstand is belangrijk: als de optische metingen goed zijn, past de begeleidende ster van de pulsar waarschijnlijk in een verwachte dichtheid, althans op basis van eerdere metingen van pulsarsystemen. Als de radiometingen dichter bij correct zijn, zou de metgezel extreem dicht moeten zijn, in een bereik dat nog nooit eerder is gezien in een pulsar-metgezel.
Onderzoekers verzamelen nu meer Fermi-gammastraalwaarnemingen om deze vraag aan te pakken. Ze publiceerden hun bevindingen over de nieuwe pulsar op 18 september in The Astrophysical Journal.
