NuSTAR hjælper med at finde universets lyseste pulsarer

Der er en ny rekordholder for den klareste pulsar, der nogensinde er fundet - og astronomer forsøger stadig at finde ud af, hvordan den kan skinne så klart. Det er nu en del af en lille gruppe af mystiske lyse pulsarer, der udfordrer astronomer til at genoverveje, hvordan pulsarer akkumuleres, eller akkret, materiale.

En pulsar er en spinning, magnetiseret neutronstjerne, der fejer regelmæssige strålingsimpulser i to symmetriske stråler hen over kosmos. Hvis det er justeret godt nok med Jorden, disse stråler fungerer som et fyrtårn – de ser ud til at blinke til og fra, mens pulsaren roterer. Pulsarer var tidligere massive stjerner, der eksploderede i kraftige supernovaer, efterlader disse små, tætte stjernelig.

Den lyseste pulsar, som rapporteret i journalen Videnskab , kaldes NGC 5907 ULX. På et sekund, den udsender den samme mængde energi, som vores sol gør på tre og et halvt år. Den Europæiske Rumorganisations XMM-Newton-satellit fandt pulsaren og, selvstændigt, NASAs NuSTAR-mission (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) opdagede også signalet. Denne pulsar er 50 millioner lysår væk, hvilket betyder, at dets lys går tilbage til en tid før mennesker strejfede rundt på Jorden. Det er også den længst kendte neutronstjerne.

"Dette objekt udfordrer virkelig vores nuværende forståelse af akkretionsprocessen for pulsarer med høj lysstyrke, " sagde Gian Luca Israel, fra INAF-Osservatorio Astronomica di Roma, Italien, hovedforfatter af Science papiret. "Det er 1, 000 gange mere lysende end det maksimalt troede muligt for en tiltagende neutronstjerne, så der er brug for noget andet i vores modeller for at redegøre for den enorme mængde energi, som genstanden frigiver."

Den tidligere rekordholder for den klareste pulsar blev rapporteret i oktober 2014. NuSTAR havde identificeret M82 X-2, beliggende omkring 12 millioner lysår væk i "Cigar Galaxy"-galaksen Messier 82 (M82), som en pulsar frem for et sort hul. Pulsaren rapporterede i Videnskab , NGC 5907 ULX, er 10 gange lysere.

Endnu en ekstremt lys pulsar, den tredje lyseste kendte, kaldes NGC 7793 P13. Ved at bruge en kombination af XMM-Newton og NuSTAR, en gruppe videnskabsmænd rapporterede opdagelsen i Astrofysiske tidsskriftsbreve , mens en anden brugte XMM-Newton til at rapportere det i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society . Begge undersøgelser blev offentliggjort i oktober 2016. Forskere kalder tre ekstremt lyse pulsarer for "ultraluminøse røntgenkilder" (ULX'er). Før opdagelsen i 2014, mange forskere troede, at de lyseste ULX'er var sorte huller.

"De er lysere end hvad du ville forvente fra et tiltagende sort hul på 10 solmasser, sagde Felix Fuerst, hovedforfatter af Astrofysiske tidsskriftsbreve undersøgelse baseret på European Space Astronomy Center i Madrid. Fuerst udførte dette arbejde, mens han var på Caltech i Pasadena, Californien.

Hvordan disse objekter er i stand til at skinne så klart er et mysterium. Den førende teori er, at disse pulsarer har stærke, komplekse magnetfelter tættere på deres overflader. Et magnetfelt ville forvrænge strømmen af ​​indkommende materiale tæt på neutronstjernen. Dette ville gøre det muligt for neutronstjernen at fortsætte med at samle materiale, mens den stadig genererer høje niveauer af lysstyrke.

Det kunne være, at mange flere ULX'er er neutronstjerner, siger videnskabsmænd.

"Disse opdagelser af 'lys, ' kompakte genstande, der skinner så stærkt, revolutionerer feltet, " sagde Israel.