Mystisk snurrende neutronstjerne opdaget i Mælkevejen viser sig at være en yderst sjælden opdagelse

Den 12. marts 2020 opdagede et rumteleskop kaldet Swift et udbrud af stråling fra halvvejs på tværs af Mælkevejen. Indenfor en uge, den nyopdagede røntgenkilde, kaldet Swift J1818.0-1607, viste sig at være en magnetar, en sjælden type langsomt roterende neutronstjerne med et af de kraftigste magnetfelter i universet.

Spinning en gang hvert 1,4 sekund, det er den hurtigst roterende magnetar kendt, og muligvis en af ​​de yngste neutronstjerner i Mælkevejen. Den udsender også radioimpulser som dem, der ses fra pulsarer - en anden type roterende neutronstjerne. På tidspunktet for denne opdagelse, kun fire andre radio-impuls-emitterende magnetarer var kendt, gør Swift J1818.0–1607 til en yderst sjælden opdagelse.

I en nyligt offentliggjort undersøgelse ledet af et team af forskere fra ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), man fandt ud af, at pulserne fra magnetaren bliver væsentligt svagere, når man går fra lave til høje radiofrekvenser:Den har et stejlt radiospektrum. Dens radioemission er ikke kun stejlere end de fire andre radiomagnetarer, men også stejlere end ~90% af alle pulsarer. Derudover de fandt ud af, at magnetaren var blevet over 10 gange lysere på kun to uger.

Forholdsvis, de andre fire radiomagnetarer har næsten konstant lysstyrke på tværs af radiofrekvenser. Disse observationer blev foretaget ved hjælp af ultra wideband-low (UWL) modtagersystem installeret på Parkes radioteleskop, også kendt som The Dish. Mens de fleste teleskoper er begrænset til at observere radiobølger på tværs af meget smalle frekvensbånd, Parkes UWL-modtageren kan registrere radiobølger over et ekstremt bredt frekvensområde på samme tid.

Efter yderligere analyse, OzGrav-holdet fandt interessante ligheder med en meget energisk radiopulsar kaldet PSR J1119–6127. Denne pulsar gennemgik et magnetar-lignende udbrud tilbage i 2016, hvor det, også, oplevede en hurtig stigning i lysstyrken og udviklede et stejlt radiospektrum. Hvis udbruddet af denne pulsar og Swift J1818.0–1607 deler den samme strømkilde, derefter langsomt over tid, magnetarens spektrum skulle begynde at ligne andre observerede radiomagnetarer.

Den unge magnetars alder, mellem 240 og 320 år, blev målt både ud fra dens rotationsperiode og hvor hurtigt den bremses over tid; imidlertid, det er usandsynligt, at dette er nøjagtigt. Spin-down-hastighederne for magnetarer er meget variable på årslange tidsskalaer, især efter udbrud, og kan føre til forkerte aldersvurderinger. Dette understøttes også af manglen på enhver supernova-rest - rester af lysende stjerneeksplosioner - ved magnetars position.

Hovedforfatter Marcus Lower foreslog en teori til at forklare magnetarens mystiske egenskaber:"Swift J1818.0-1607 kan have startet livet som en mere almindelig radiopulsar, der opnåede rotationsegenskaberne for en magnetar over tid. Dette kan ske, hvis den magnetiske og rotationspoler af en neutronstjerne bliver hurtigt justeret, eller hvis supernovamateriale faldt tilbage på neutronstjernen og begravede dens magnetfelt."

Det begravede magnetfelt ville derefter langsomt dukke tilbage til overfladen over tusinder af år. Fortsatte observationer af Swift J1818.0–1607, over mange måneder til år, er nødvendige for at teste disse teorier.