En kraftfull röntgenpulsar piskar runt sin stellarpartner med en rekordbrytande hastighet.
Enligt nya data från Neutron-stjärnan Interior Composition Explorer (NICER) -systemet, som installerades ombord på den internationella rymdstationen i juni förra året, kretsar dessa två stjärnor runt varandra en gång var 38 minut - den snabbaste bana som någonsin har observerats i ett pulsar binärt system som detta.
En av de två stjärnorna är en röntgenpulsar, som är en supertät neutronstjärna som skjuter ut röntgenstrålar när den snurrar, sade forskare i en ny studie som beskriver upptäckten. Pulsars bildas när massiva stjärnor exploderar i en supernova-explosion och lämnar efter sig en virvlande stjärnkärna. Denna speciella pulsar är känd som en ackrediterande millisekund röntgenpulsar (AMXP). [Inne i en Neutron Star (Infographic)]
Pulsaren, kallad IGR J17062-6143 (J17062 för kort), är närmare sin partnerstjärna än jorden är till månen. På grund av hur nära de två är, och de brutala hastigheter som de reser med, "Det är inte möjligt för en vätjerik stjärna, som vår sol, att vara pulsars följeslagare. Du kan inte passa en stjärna som den här en så liten bana, "sa författaren Tod Strohmayer, en astrofysiker vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Maryland, i ett uttalande. Detta ledde till laget att dra slutsatsen att den andra stjärnan troligen är en vätfattig vit dvärg— vita dvärgstjärnor är små, täta stjärnor, ofta storleken på jorden, som bildas när stjärnor med låg massa går genom gravitationskollaps.
Upptäckten av detta system stöds av tidigare observationer gjorda av Rossi X-ray Timing Explorer 2008. Eftersom NICER har kunnat göra observationer under längre tid kan teamet nu bekräfta rekordhastigheten för detta unika pulsar-binära system .
När de två stjärnorna kretsar kring varandra, kommer med tiden material från den vita dvärggivarstjärnan att byggas upp på pulsaren. Om trycket på denna uppbyggnad ökar till den punkt där dess atomer smälter, kan J17062 explodera med energin motsvarande 100 15-megatonsbomber som detonerar över varje kvadratcentimeter, förklarade Strohmayer i uttalandet. Men pulsaren har ännu inte nått en sådan punkt.
Dessa fynd gör emellertid mer än att bevisa förekomsten av ett sådant snabbt kretsande binära system. Neutronstjärnor som J17062 "visar sig vara riktigt unika kärnfysiklaboratorier, från landlig synvinkel", säger Zaven Arzoumanian, en astrofysiker vid NASA Goddard och ledande forskare för NICER. "Vi kan inte återskapa förhållandena på neutronstjärnor någonstans i vårt solsystem."
Genom att studera neutronstjärnor som J17062 kan forskare undersöka element i subatomatisk fysik på sätt som helt enkelt inte är möjliga i mänskliga tillverkade laboratorier, säger Arzoumanian. Så med upptäckten av en neutronstjärna i ett så unikt system kommer forskare att ha möjlighet att bättre förstå dessa stjärnor och hur de beter sig.
Arbetet detaljerades 9 maj i The Astrophysical Letters.
