ESA's XMM-Newton heeft een pulsar gevonden - de ronddraaiende overblijfselen van een ooit massieve ster - die duizend keer helderder is dan eerder voor mogelijk werd gehouden.

De pulsar is ook de verste in zijn soort die ooit is gedetecteerd, met zijn licht dat 50 miljoen lichtjaar aflegt voordat het door XMM-Newton wordt gedetecteerd.

Pulsars draaien, gemagnetiseerde neutronensterren die regelmatige stralingspulsen in twee symmetrische bundels door de kosmos zwaaien. Als ze op de juiste manier zijn uitgelijnd met de aarde, zijn deze stralen als een vuurtorenbaken dat aan en uit lijkt te flitsen terwijl het draait. Het waren ooit massieve sterren die aan het einde van hun natuurlijke leven explodeerden als een krachtige supernova, voordat ze kleine en buitengewoon dichte stellaire lijken werden.

Deze röntgenbron is de meest lichtgevende in zijn soort die tot nu toe is gedetecteerd:hij is 10 keer helderder dan de vorige recordhouder. In één seconde straalt het dezelfde hoeveelheid energie uit die in 3,5 jaar door onze zon is vrijgegeven.

XMM-Newton heeft het object de afgelopen 13 jaar verschillende keren geobserveerd, met de ontdekking het resultaat van een systematische zoektocht naar pulsars in het data-archief - de periodieke pulsen van 1,13 s verraden het.

Het signaal werd ook geïdentificeerd in NASA's Nustar-archiefgegevens, aanvullende informatie verstrekken.

"Voordat, men geloofde dat alleen zwarte gaten die minstens 10 keer massiever zijn dan onze zon die zich voeden met hun stellaire metgezellen, zulke buitengewone helderheid konden bereiken, maar de snelle en regelmatige pulsaties van deze bron zijn de vingerafdrukken van neutronensterren en onderscheiden ze duidelijk van zwarte gaten, " zegt Gian Luca Israël, van INAF-Osservatorio Astronomica di Roma, Italië, hoofdauteur van het artikel waarin het resultaat wordt beschreven dat is gepubliceerd in Wetenschap deze week.

De archiefgegevens onthulden ook dat de spinsnelheid van de pulsar in de loop van de tijd is veranderd, van 1,43 s per omwenteling in 2003 naar 1,13 s in 2014. Dezelfde relatieve versnelling in de rotatie van de aarde zou een dag met vijf uur verkorten in dezelfde tijdspanne

"Alleen een neutronenster is compact genoeg om zichzelf bij elkaar te houden terwijl hij zo snel ronddraait, ", voegt Gian Luca toe.

Hoewel het niet ongebruikelijk is dat de rotatiesnelheid van een neutronenster verandert, de hoge mate van verandering in dit geval houdt waarschijnlijk verband met het snel consumeren van massa van een metgezel.

"Dit object vormt een echte uitdaging voor ons huidige begrip van het 'accretie'-proces voor sterren met een hoge helderheid, "zegt Gian Luca. "Het is 1000 keer helderder dan het maximum dat mogelijk is voor een oplopende neutronenster, dus er is iets anders nodig in onze modellen om de enorme hoeveelheid energie die door het object vrijkomt te verklaren."

De wetenschappers denken dat er een sterke, complex magnetisch veld dicht bij het oppervlak, zodat accretie op het oppervlak van de neutronenster nog steeds mogelijk is terwijl nog steeds de hoge helderheid wordt gegenereerd.

"De ontdekking van dit zeer ongebruikelijke object, verreweg de meest extreme ooit ontdekt in termen van afstand, helderheid en snelheid van toename van de rotatiefrequentie, vestigt een nieuw record voor XMM-Newton, en verandert onze ideeën over hoe dergelijke objecten echt 'werken', " zegt Norbert Schartel, ESA's XMM-Newton projectwetenschapper.