Akkretionsdrevet pulsar afslører unik timingfejl

Opdagelsen af ​​den største uregelmæssighed, der nogensinde er observeret i en pulsar, er den første bekræftelse på, at pulsarer i binære systemer udviser det mærkelige fænomen, der er kendt som en 'fejl'. Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Pulsarer er et muligt resultat af de sidste faser i udviklingen af ​​massive stjerner. Sådanne stjerner ender deres liv i enorme supernovaeksplosioner, skubbe deres stjernematerialer udad i rummet og efterlade en ekstremt tæt og kompakt genstand; dette kan enten være en hvid dværg, en neutronstjerne eller et sort hul.

Hvis en neutronstjerne er tilbage, det kan have et meget stærkt magnetfelt og rotere ekstremt hurtigt, udsender en lysstråle, der kan observeres, når strålen peger mod jorden, på nogenlunde samme måde som et fyrtårn, der fejer forbi en observatør. Til observatøren på Jorden, det ser ud som om stjernen udsender lyspulser, deraf navnet 'pulsar'.

Nu har en gruppe forskere fra Mellemøstens tekniske universitet og Başkent University i Tyrkiet opdaget en pludselig ændring i rotationshastigheden for den særegne pulsar SXP 1062. Disse spring i frekvens, kendt som 'fejl', ses almindeligvis i isolerede pulsarer, men er hidtil aldrig blevet observeret i binære pulsarer (pulsarer, der kredser med en ledsaget hvid dværg eller neutronstjerne) såsom SXP 1062.

SXP 1062 er placeret i Small Magellanic Cloud, en satellitgalakse i vores egen Mælkevejs galakse, og en af ​​vores nærmeste intergalaktiske naboer på 200, 000 lysår væk. Hovedforfatter af undersøgelsen, M. Miraç Serim, en senior ph.d. -studerende, der arbejder under vejledning af prof. Altan Baykal, sagde, "Denne pulsar er særlig interessant, siden såvel som kredser om sin partnerstjerne som en del af et binært par, den er også stadig omgivet af resterne af supernovaeksplosionen, der skabte den. "

Pulsaren menes at trække det resterende materiale ind fra supernovaeksplosionen, fodre med det i en proces kendt som akkretion. Holdet mener, at fejlenes størrelse skyldes tyngdekraften fra dens ledsagerstjerne og denne tilførsel af det omgivende restmateriale, som tilsammen udøver store kræfter på neutronstjernens skorpe. Når disse kræfter ikke længere er bæredygtige, en hurtig ændring i den interne struktur overfører momentum til skorpen, ændrer pulsarens rotation meget pludseligt og giver fejl.

"Fraktionsfrekvenshoppet, der blev observeret under denne fejl, er det største, og er unik for denne særlige pulsar ", kommenterede Dr Şeyda Şahiner, medforfatter af undersøgelsen. "Glitchens størrelse indikerer, at neutronstjernernes indre i binære systemer kan være ganske anderledes end interiøret i isolerede neutronstjerner."

Dette arbejde blev oprindeligt præsenteret i 2017 på European Week of Astronomy and Space Science, som afholdes næste år i Liverpool sammen med UK National Astronomy Meeting. Arbejdet vil blive fulgt op med NASA's Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) mission, lanceret i juni i år - holdet håber, at fundet kan føre til en bedre forståelse af neutronstjernernes indre, sætte nye begrænsninger på neutronstjernens ligning.