Neutronstjärnor är rester av massiva stjärnor (10-50 gånger så massiva som vår sol) som har kollapsat under sin egen vikt. Två andra fysiska egenskaper kännetecknar en neutronstjärna: deras snabba rotation och starka magnetfält. Magneter bildar en klass neutronstjärnor med ultrastarka magnetfält, ungefär tusen gånger starkare än vanliga neutronstjärnor, vilket gör dem till den starkaste kända magneterna i kosmos. Men astronomer har varit osäkra på exakt varför magnetar lyser i röntgenstrålar. Data från ESA: s XMM-Newton och observatorier för integrerade kretslopp används för att testa för första gången magnetars röntgenegenskaper.
Hittills har cirka 15 magnetar hittats. Fem av dem är kända som mjuka gamma-repeatrar, eller SGR, eftersom de sporadiskt släpper stora, korta skurar (varar cirka 0,1 s) med låg energi (mjuka) gammastrålar och hårda röntgenstrålar. Resten, cirka 10, är associerade med anomala röntgenpulser, eller AXP: er. Även om SGR och AXP först troddes vara olika objekt, vet vi nu att de delar många egenskaper och att deras aktivitet upprätthålls av deras starka magnetfält.
Magnetar skiljer sig från "vanliga" neutronstjärnor eftersom deras inre magnetfält anses vara tillräckligt stark för att vrida den stella skorpan. Liksom i en krets som matas av ett gigantiskt batteri, producerar denna twist strömmar i form av elektronmoln som rinner runt stjärnan. Dessa strömmar interagerar med strålningen från stellarytan och producerar röntgenstrålarna.
Hittills kunde forskare inte testa sina förutsägelser, eftersom det inte är möjligt att producera sådana ultrastarka magnetfält i laboratorier på jorden.
För att förstå detta fenomen använde ett team under ledning av Dr Nanda Rea från University of Amsterdam XMM-Newton och Integral data för att söka efter dessa täta elektronmoln runt alla kända magnetar, för första gången.
Rea's team fann bevis för att stora elektronströmmar faktiskt finns och kunde mäta elektrondensiteten som är tusen gånger starkare än i en 'normal' pulsar. De har också uppmätt den typiska hastigheten med vilken elektronströmmarna flyter. Med det har forskare nu upprättat en koppling mellan ett observerat fenomen och en faktisk fysisk process, en viktig ledtråd i pusslet att förstå dessa himmelska föremål.
Teamet arbetar nu hårt för att utveckla och testa mer detaljerade modeller på samma linje för att fullt ut förstå materiens beteende under påverkan av så starka magnetfält.
Källa: ESA
