Astrofysici hebben ontdekt dat de pulsar-windnevel (PWN) rond de beroemde pulsar B0540-69 geleidelijk helderder werd nadat de pulsar een plotselinge spin-down-snelheidsovergang (SRT) onderging. Deze ontdekking, gemaakt door een groep astrofysici onder leiding van GE Mingyu en LU Fangjun aan het Institute of High Energy Physics van de Chinese Academie van Wetenschappen, geeft belangrijke aanwijzingen voor het spin-down mechanisme en de magnetische veldstructuur van de pulsar, evenals de fysieke eigenschappen van de PWN. De resultaten zijn gepubliceerd in Natuurastronomie .

Pulsars zijn sterk gemagnetiseerde neutronensterren, geboren uit supernova-explosies van massieve sterren. Ze hebben doorgaans een straal van ongeveer 10 km en een magnetische veldsterkte van ongeveer 1 biljoen Gauss. Volgens de klassieke pulsartheorie een geïsoleerde pulsar verliest energie door magnetische dipoolstraling en vertraagt ​​dus. Echter, steeds meer theoretici geloven dat de belangrijkste manier waarop een geïsoleerde pulsar zijn rotatie-energie verliest, is door een relativistische wind bestaande uit elektronen, positronen en mogelijk magnetisch veld. Als de wind sterk genoeg is, het zal uiteindelijk een detecteerbaar PWN vormen door interactie met de omringende materialen. De beroemde Krabnevel is zo'n PWN, met een grootte van enkele lichtjaren, d.w.z., ongeveer honderdduizend keer de afstand van de aarde tot de zon.

PSR B0540-69 bevindt zich in het sterrenstelsel Grote Magelhaense Wolk, een satellietstelsel van ongeveer 160, 000 lichtjaar van onze Melkweg. In december 2011 de spin-down rate van deze pulsar steeg plotseling met 36% en is sindsdien vrijwel constant gebleven, wat betekent dat de energieafgiftesnelheid van de pulsar ook met 36% is toegenomen. In tegenstelling tot andere pulsars met vergelijkbare spin-down snelheidsovergangen, die gepaard gaan met veranderingen in het pulsprofiel en/of flux en worden toegeschreven aan veranderingen in de magnetosferen, er is geen variatie in het pulsprofiel of de flux gedetecteerd van PSR B0540-69, waardoor de oorzaak van zijn SRT een mysterie is.

GE verklaarde, "Met behulp van gegevens die zijn verkregen door een paar astronomische röntgensatellieten, we vinden dat de röntgenstraal PWN rond PSR B0540-69 geleidelijk helderder werd tot 32 ± 8% ten opzichte van de eerdere flux gedurende de periode van ongeveer 400 dagen sinds de SRT. We laten zien dat de SRT hoogstwaarschijnlijk het gevolg was van een plotselinge versterking van het magnetische veld in het magnetische poolgebied van de pulsar, die de gepulseerde röntgenstraling niet significant beïnvloedt, maar de pulsar-windkracht en dus de PWN-röntgenemissie verhoogt. wat impliceert dat de pulsarwind de belangrijkste factor is die de pulsar-spin vertraagt. "De 400-daagse tijdschaal van de fluxtoename komt overeen met een magnetische veldsterkte van ongeveer 0,8 milli-Gauss in het PWN. Dit is ook de eerste directe meting van het magnetische veld en komt overeen met de eerder geschatte waarde onder sommige aannames, " voegde LU eraan toe.