En neutronstjerne, der roterer med en ufattelig hastighed på 707 gange pr. Sekund, skyder også kraftige pulser af gammastråler ud i universet.
Stjernen ligger mindst 4.400 lysår fra Jorden, selvom dens nøjagtige afstand er et mysterium (mere om det senere). Det himmelske legeme er det, der er kendt som en pulsar, en tæt, hurtigt roterende neutronstjerne, der efterlades ved sammenbruddet af en gigantisk stjerne. Pulsarer har stærke magnetfelter, og når de roterer, spytter de stråler ud langs deres to magnetiske poler. Ligesom en fyrbjælke kan disse vandløb kun ses af jordboere, når de peger lige mod Jorden, så pulsarer ser ud til at blinke.
Den nyligt opdagede pulsar har den tydeligt ikke-karismatiske moniker PSR J0952-0607. Stjernen blev oprindeligt fundet i 2017 af Fermi Gamma-ray-rumteleskopet ifølge Max Planck Institute for Gravitational Physics, men ingen gammastråle-bursts blev oprindeligt opdaget. Radioteleskoparray lavfrekvensarray opdagede imidlertid pulserende radiosignaler fra stjernen, som gjorde det muligt for forskere at udarbejde et par foreløbige detaljer: J0952-0607 er en del af et binærstjernepar, der kredser om en fælles masse på 6,2 timer pr. Bane med en kammeratstjerne en 50. solmasse. Pulsars rotationshastighed på 707 gange pr. Sekund gør den til den næsthurtigste neutronstjerne nogensinde opdaget. (Den hurtigste, rapporteret i tidsskriftet Science i 2006, roterer med 716 omdrejninger pr. Sekund.)
Gamma-ray søgning
At afsløre J0952-0607s gammastråle var et vanskeligere projekt. Forskere ledet af Lars Nieder, en doktorand ved Max Planck, brugte en supercomputer kaldet Atlas til at søge otte års data fra Fermi gammastråle-teleskop for svage tegn på stjernens elektromagnetiske stråle.
"Denne søgning er ekstremt udfordrende, fordi Fermi-gamma-stråle-teleskop kun registrerede ækvivalentet med omkring 200 gammastråler fra den svage pulsar i løbet af de 8,5 år lange observationer," sagde Nieder i en erklæring. "I løbet af denne tid roterede selve pulsaren 220 milliarder gange. Med andre ord, kun en gang i en milliard observationer blev der observeret en gammastråle!"
Heldigvis kunne forskerne opdage disse heldige missiver og bekræfte, at J0952-0607 virkelig er en pulsar. Men de opdagede et helt nyt sæt spørgsmål om den ekstreme neutronstjerne.
Stellar mysterier
Den første overraskelse er, at Fermi-gamma-stråle-teleskopet ikke opdagede nogen gammastråle-pulseringer fra neutronstjernen før juli 2011. Måske ændrede pulsarens bane sig, så dens bjælker blev synlige for Earthlings; men Nieder og hans kolleger kunne ikke finde noget bevis for orbitalændringer. Det er også muligt, at mængden af gammastråler, der udsendes fra pulsaren, ændrede sig, men forskerne kan ikke teste den idé i betragtning af det fjerntliggende stjernes allerede subtile signal.
Et andet mysterium: Hvor langt væk er pulsaren egentlig? Optiske teleskopobservationer afslørede, at pulsars ledsagerstjerne er låst i en galaktisk dans med den hurtigt spinnende pulsar, med samme side af stjernen altid vendt mod sin hyperaktive ledsager. (Varmeforskellen mellem siderne af stjernen - forårsaget af denne interaktion - kan påvises fra Jorden.) Men mens radiomålinger antyder, at pulsaren og dens ledsager er 4.400 lysår væk, antyder optiske målinger, at de er mere som 13.200 lysår fra Jorden. Det er uklart, hvad der er korrekt, eller hvorfor der er så stor forskel mellem målingerne.
Afstanden betyder noget: Hvis de optiske målinger er rigtige, passer pulsars ledsagerstjerne sandsynligvis i en forventet densitet, i det mindste baseret på tidligere målinger af pulsarsystemer. Hvis radiomålingerne er tættere på at rette, skal ledsageren være ekstremt tæt, inden for en rækkevidde, der aldrig er set før i en pulsar-ledsager.
Forskere indsamler nu flere Fermi-gammastråleobservationer for at tackle dette spørgsmål. De offentliggjorde deres fund om den nye pulsar den 18. september i The Astrophysical Journal.
