Onderzoekers van het RIKEN Cluster for Pioneering Research hebben waarnemingen gedaan van een nieuwe magnetar, genaamd Swift J1818.0-1607, die de huidige kennis over twee soorten extreme sterren uitdaagt, bekend als magnetars en pulsars. Het onderzoek, zojuist gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift , werd gedaan met behulp van de Neutronenster Interior Composition Explorer (NICER), een röntgeninstrument aan boord van het internationale ruimtestation.

Magnetars zijn een subtype van pulsars, dat zijn neutronensterren - gedegenereerde sterren die geen zwarte gaten werden, maar in plaats daarvan extreem dichte lichamen werden die voornamelijk uit neutronen bestonden. Magnetars en enkele jonge door rotatie aangedreven pulsars - een ander type pulsar - zenden krachtige röntgenstralen uit, maar het mechanisme wordt verondersteld anders te zijn. Met magnetars, de stralen worden verondersteld te worden aangedreven door extreem sterke magnetische velden, terwijl ze in canonieke pulsars worden aangedreven door de snelle rotatie van de ster. Echter, er is veel dat niet goed wordt begrepen over deze verschijnselen. Onlangs, Van verschillende magnetars is aangetoond dat ze radiogolven uitzenden - een eigenschap waarvan voorheen werd gedacht dat deze beperkt was tot canonieke rotatie-aangedreven pulsars - waardoor de grens tussen de twee vervaagt.

Voor het huidige onderzoek werk gedaan door Chin-Ping Hu, een gastonderzoeker bij het Extreme Natural Phenomena RIKEN Hakubi Research Team in het RIKEN Cluster for Pioneering Research en collega's, heeft een ontbrekende schakel tussen de twee soorten pulsars onthuld.

Op 12 maart, een nieuwe gammastraaluitbarsting werd gedetecteerd door de Burst Alert Telescope (BAT) aan boord van het Neil Gehrels Swift Observatory, een ruimtegebaseerd gammastralingsobservatorium. Het object, vermoedelijk een magnetar, werd Swift J1818.0-1607 genoemd. De RIKEN-groep en het NICER-team kwamen snel in actie. Vier uur na de waarschuwing, ze begonnen met het maken van röntgenwaarnemingen met NICER.

Ze ontdekten dat de magnetar een pulsatieperiode had van 1,36 seconden, de kortste onder de tot nu toe waargenomen magnetars. Hun waarnemingen toonden aan dat het spin-down-gedrag vertoonde - wat suggereert dat de emissies tot op zekere hoogte werden aangedreven door rotaties - en dat het een magnetisch oppervlaktemagneetveld van 2,7 × 10 had. ¹⁴ Gauss, wat aangeeft dat het een jonge magnetar is, ongeveer 420 jaar eerder gevormd. Studies van "glitches" - plotselinge veranderingen in de rotatiefrequentie die belangrijk zijn voor het begrijpen van neutronensterren - evenals het luidruchtige timinggedrag van zijn stellaire rotatie toonden aan dat het inderdaad jong is. Echter, de röntgenstraling bleek lager te zijn dan die van andere magnetars, wat aangeeft dat de ster attributen heeft van zowel magnetars als door rotatie aangedreven pulsars.

Volgens Hu, "Onze studie heeft ons een nieuw begrip gegeven van de neutronensterren met hoge magnetische velden. Recente radio-observaties suggereren dat magnetars een oorzaak kunnen zijn van mysterieuze verschijnselen die snelle radio-uitbarstingen worden genoemd, dus we kijken ernaar uit om verder te onderzoeken."

Volgens Teruaki Enoto, teamleider van het Extreme Natural Phenomena RIKEN Hakubi Research Team, "De ontdekking van een nieuwe magnetar is precies waar ons magnetar- en magnetosfeerwetenschappelijk team van NICER op zat te wachten. Het NICER-observatorium is zeer geschikt voor het bewaken van röntgenpulsaties van magnetars, en de brug tussen de twee soorten pulsars die we hebben ontdekt, heeft bijgedragen aan ons begrip van deze mysterieuze objecten."