En nu-du-se-det, nu-du har inte ackretionsskiva (vitt och blått i konstnärens framförande till vänster) har tippat astronomer till födelsen av en supersnabb, ”millisekund” pulsar som hände precis framför deras ögon - er, deras radioteleskop.
Det nya fyndet bekräftar den länge misstänkta evolutionära förbindelsen mellan en neutronstjärna och en millisekund pulsar: de är två livsfaser för samma objekt.
Anne Archibald, McGill University i Montreal, Kanada och hennes kollegor meddelade sin upptäckt i tidningen 21 maj online av tidskriften Vetenskap.
Pulsars är superdena neutronstjärnor, resterna kvar efter massiva stjärnor har exploderat som supernovaer. Deras kraftfulla magnetfält genererar fyrliknande strålar av ljus och radiovågor som sveper runt när stjärnan roterar och kan upptäckas som pulser på jorden.
Vissa, kallad millisekund pulsars, roterar hundratals gånger i sekundet. Astronomer tror att den snabba rotationen orsakas av att en följeslagare stjärnar material på neutronstjärnan och snurrar upp den.
Materialet från följeslagaren skulle bilda en platt, snurrande skiva runt neutronstjärnan, och under denna period skulle radiovågorna som är karakteristiska för en pulsar inte ses från systemet. När mängden materia som föll på neutronstjärnan minskade och stannade, kunde radiovågorna dyka upp, och föremålet skulle erkännas som en pulsar.
Denna händelseföljd är uppenbarligen vad som hände med ett binärstjärnsystem cirka 4000 ljusår från jorden, i stjärnbilden Sextans strax söder om Leo. Millisekund pulsaren i detta system, kallad J1023, upptäcktes av National Science Foundation: s Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) i West Virginia 2007 i en undersökning som leddes av astronomer vid West Virginia University och National Radio Astronomy Observatory.
Astronomerna fann då att objektet hade upptäckts av National Science Foundation: s Very Large Array-radioteleskop i New Mexico, under en stor himmelundersökning 1998, och hade observerats i synligt ljus av Sloan Digital Sky Survey 1999, vilket avslöjade en sol -liknande stjärna.
När objektet observerades igen 2000 hade objektet förändrats dramatiskt och visade bevis för en roterande skiva av material, kallad en ackretionsskiva, som omger neutronstjärnan. I maj 2002 hade bevisen för den här disken försvunnit.
"Detta konstiga beteende förbryllade astronomer, och det fanns flera olika teorier för vad objektet kunde vara," sade Ingrid Stairs från University of British Columbia.
GBT-observationerna 2007 visade att objektet är en millisekund pulsar, som snurrar 592 gånger per sekund.
"Ingen annan millisekund pulsar har någonsin visat bevis för en ackretionsskiva," sade Archibald. "Vi vet att en annan typ av binärstjärnsystem, kallat en lågmassig röntgenbinaur (LMXB), också innehåller en snabbspinnande neutronstjärna och en ackretionsskiva, men dessa avger inte radiovågor. Vi har trott att LMXB: er förmodligen håller på att bli spunnna och senare kommer att avge radiovågor som en pulsar. Det här objektet verkar vara den "saknade länken" som förbinder de två typerna av
system.”
Forskarna har studerat J1023 i detalj med GBT, med Westerbork radioteleskop i Nederländerna, med Arecibo radioteleskop i Puerto Rico och med Parkes radioteleskop i Australien. Deras resultat indikerar att neutronstjärns följeslagare har mindre än hälften av solens massa och kretsar runt neutronstjärnan en gång var fjärde timme och 45 minuter.
Bildtexter: Material från distenderad "normal" stjärna. höger, strömmar på ackretionsskivan (vit och blå) som omger neutronstjärnan, vänster. Kredit: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Källa: National Radio Astronomy Observatory. Animationer finns här och här. Varning: den sista kan orsaka yrsel.
