Den kan vara gammal, men den är inte död. Bland isolerade pulsars - de som inte har spunnits upp i ett binärt system - är det över tio gånger äldre än den tidigare rekordhållaren. Ett team av astronomer under ledning av George Pavlov från Penn State University observerade J0108 i röntgenstrålar med Chandra och fann att det lyser mycket ljusare i röntgenstrålar än vad som förväntades för en pulsar av sådana avancerade år.
På ett avstånd av 770 ljusår är det också en av de närmaste pulsars vi känner till.
Pulsars skapas när stjärnor som är mycket mer massiva än solen kollapsar i supernovaexplosioner och lämnar en liten, otroligt tung vikt, känd som en neutronstjärna. Vid födelsen snurrar dessa neutronstjärnor, som innehåller det täta materialet som är känt i universum, snabbt, upp till hundra varv per sekund. Eftersom de roterande strålarna av deras strålning ses som pulser av avlägsna observatörer, liknande en fyrstråle, kallar astronomer dem "pulsars".
Astronomer observerar en gradvis bromsning av pulsars rotation när de strålar bort energi. Radioobservationer av J0108 visar att det är en av de äldsta och svagaste pulsars som är kända och snurrar bara något snabbare än en revolution per sekund.
En del av den energi som J0108 förlorar när den snurrar långsammare omvandlas till röntgenstrålning. Effektiviteten hos denna process för J0108 har visat sig vara högre än för någon annan känd pulsar.
"Denna pulsar pumpar ut högenergistrålning mycket effektivare än sina yngre kusiner," sade Pavlov. "Så även om det tydligt bleknar när det åldras, är det fortfarande mer än att hålla sitt eget med de yngre generationerna."
Det är troligt att två former av röntgenemission produceras i J0108: utsläpp från partiklar som spiralerar runt magnetfält och emission från uppvärmda områden runt neutronstjärns magnetpoler. Mätning av temperaturen och storleken på dessa uppvärmda regioner kan ge värdefull insikt i neutronstjärnans yttre egenskaper och processen genom vilken laddade partiklar accelereras av pulsaren.
De yngre, ljusa pulsarsna som vanligtvis upptäcks av radio- och röntgenteleskop är inte representativa för den fulla populationen av föremål, så att observera föremål som J0108 hjälper astronomer att se ett mer komplett beteendeområde. I sin avancerade ålder ligger J0108 nära den så kallade ”pulsar dödslinjen”, där dess pulserade strålning förväntas stänga av och det blir mycket svårare, om inte omöjligt, att observera.
”Vi kan nu utforska egenskaperna hos denna pulsar i en regim där ingen annan pulsar har upptäckts utanför radioområdet,” sa medförfattare Oleg Kargaltsev vid University of Florida. "För att förstå egenskaperna hos 'döende pulsars' är det viktigt att studera strålningen i röntgenstrålar. Vårt konstaterande att en mycket gammal pulsar kan vara en så effektiv röntgenstrålare ger oss hopp om att upptäcka nya närliggande pulsarer i denna klass via deras röntgenemission. ”
Observationerna i Chandra rapporterades av Pavlov och kollegor i den 20 januari 2009, utgåvan av The Astrophysical Journal. Emellertid var J0108: s extrema karaktär inte helt tydlig förrän ett nytt avstånd till det rapporterades den 6 februari i doktorsavhandlingen av Adam Deller från Swinburne University i Australien. Det nya avståndet är både större och mer exakt än det avstånd som användes i Chandra-papperet, vilket visar att J0108 var ljusare i röntgenstrålar än tidigare trott.
"Plötsligt blev denna pulsar rekordhållare för sin förmåga att göra röntgenstrålar," sade Pavlov, "och vårt resultat blev ännu mer intressant utan att vi gjorde mycket extra arbete." Pulsars position som Chandra såg i röntgenstrålar i början av 2007 skiljer sig något från radioläget som observerades i början av 2001. Detta innebär att pulsaren rör sig med en hastighet av cirka 440 000 miles per timme, nära ett typiskt värde för pulsarer.
För närvarande rör sig pulsaren söderut från planet för Vintergalaxen, men eftersom den rör sig långsammare än galaxens utrymningshastighet kommer den så småningom att böja sig tillbaka mot galaxens plan i motsatt riktning.
Källa: NASA
