En neutronstjärna som snurrar med en otänkbar hastighet av 707 gånger per sekund skjuter också ut kraftiga pulser av gammastrålar i universum.
Stjärnan ligger minst 4400 ljusår från Jorden, även om dess exakta avstånd är ett mysterium (mer om det senare). Den himmelska kroppen är det som kallas en pulsar, en tät, snabbt snurrande neutronstjärna som lämnats bakom en jättestjärns kollaps. Pulsars har starka magnetfält, och när de roterar spottar de ut strålningsstrålar längs sina två magnetiska poler. Liksom en fyrstråle kan dessa bäckar endast ses av jordgubbar när de pekar rakt mot jorden, så pulsars verkar blinka.
Den nyligen upptäckta pulsaren har den tydligt icke-karismatiska moniker PSR J0952-0607. Stjärnan upptäcktes ursprungligen 2017 av Fermi Gamma-ray Space Telescope, enligt Max Planck Institute for Gravitational Physics, men inga gammastrålningsbrister upptäcktes ursprungligen. Emellertid upptäckte radioteleskopuppsatsen Low-Frequency Array pulserande radiosignaler från stjärnan, vilket gjorde det möjligt för forskare att utarbeta några preliminära detaljer: J0952-0607 är en del av ett par med två stjärnor och kretsar om en gemensam massa på 6,2 timmar per bana med en kompisstjärna en 50: e solens massa. Pulsars rotationshastighet på 707 gånger per sekund gör den till den näst snabbaste neutronstjärnan som någonsin upptäckts. (Den snabbaste, rapporterade i tidskriften Science 2006, roterar med 716 varv per sekund.)
Gamma-ray-sökning
Att avslöja J0952-0607s gammastrålar var ett svårare projekt. Forskare under ledning av Lars Nieder, en doktorand vid Max Planck, använde en superdator som heter Atlas för att söka åtta års data från Fermi gammastråle-teleskop för svaga tecken på stjärnans elektromagnetiska stråle.
"Denna sökning är oerhört utmanande, eftersom Fermi gammastråle-teleskop bara registrerade motsvarigheten till cirka 200 gammastrålar från den svaga pulsaren under de 8,5 år av observationerna," sade Nieder i ett uttalande. "Under denna tid roterade själva pulsaren 220 miljarder gånger. Med andra ord, en gång i en miljard observationer observerades en gammastråle!"
Lyckligtvis kunde forskarna upptäcka dessa lyckliga missivier och bekräftade att J0952-0607 verkligen är en pulsar. Men de upptäckte en helt ny uppsättning frågor om den extrema neutronstjärnan.
Stellar mysterier
Den första överraskningen är att Fermi gamma-ray teleskopet inte upptäckte några gammastrålpulsationer från neutronstjärnan före juli 2011. Kanske förändrades pulsars bana så att dess strålar blev synliga för Earthlings; men Nieder och hans kollegor kunde inte hitta några bevis på förändringar i omloppsbana. Det är också möjligt att mängden gammastrålar som släpps ut från pulsaren ändras, men forskarna kan inte testa den idén med tanke på den redan subtila signalen från den avlägsna stjärnan.
Ett annat mysterium: Hur långt borta är pulsaren egentligen? Optiska teleskopobservationer avslöjade att pulsars följeslagare är låst i en galaktisk dans med den snabbt snurrande pulsaren, med samma sida av stjärnan alltid vänd mot sin hyperaktiva följeslagare. (Värmeskillnaden mellan stjärnans sidor - orsakad av denna interaktion - kan upptäckas från jorden.) Men medan radiomätningar antyder att pulsaren och dess följeslagare är 4 400 ljusår bort, antyder optiska mätningar att de är mer som 13 200 ljusår från jorden. Det är oklart vilket är korrekt eller varför det är så stor skillnad mellan mätningarna.
Avståndet är viktigt: Om de optiska mätningarna är rätt passar pulsars följeskärra troligen i en förväntad densitet, åtminstone baserat på tidigare mätningar av pulsarsystem. Om radiomätningarna är närmare att korrigera, måste följeslagaren vara extremt tät, inom ett område som aldrig sett förut i en pulsar-följeslagare.
Forskare samlar nu in fler Fermi-gammastråleobservationer för att ta itu med denna fråga. De publicerade sina resultat om den nya pulsaren den 18 september i The Astrophysical Journal.
