science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NuSTAR helpt bij het vinden van de helderste pulsars in het universum

NGC 5907 ULX is de helderste pulsar die ooit is waargenomen. Deze afbeelding bevat röntgenemissiegegevens (blauw/wit) van ESA's XMM-Newton-ruimtetelescoop en NASA's Chandra X-ray Observatory, en optische gegevens van de Sloan Digital Sky Survey (sterrenstelsel en voorgrondsterren). De inzet toont de röntgenpulsatie van de draaiende neutronenster. Krediet:ESA/XMM-Newton; NASA/Chandra en SDSS

Er is een nieuwe recordhouder voor de helderste pulsar ooit gevonden - en astronomen proberen nog steeds uit te zoeken hoe deze zo helder kan schijnen. Het maakt nu deel uit van een kleine groep mysterieuze heldere pulsars die astronomen uitdagen om te heroverwegen hoe pulsars zich ophopen, of aangroei, materiaal.

Een pulsar is een draaiende, gemagnetiseerde neutronenster die regelmatige stralingspulsen in twee symmetrische bundels door de kosmos zwaait. Als het goed genoeg is uitgelijnd met de aarde, deze stralen werken als een vuurtorenbaken en lijken aan en uit te flitsen terwijl de pulsar draait. Pulsars waren voorheen massieve sterren die explodeerden in krachtige supernova's, achter deze kleine, dichte stellaire lijken.

De helderste pulsar, zoals gerapporteerd in het journaal Wetenschap , heet NGC 5907 ULX. In één seconde, het straalt dezelfde hoeveelheid energie uit als onze zon in drieënhalf jaar. De XMM-Newton-satelliet van de European Space Agency vond de pulsar en, onafhankelijk, NASA's NuSTAR-missie (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) heeft het signaal ook gedetecteerd. Deze pulsar is 50 miljoen lichtjaar verwijderd, wat betekent dat het licht dateert uit een tijd voordat mensen op aarde rondzwierven. Het is ook de verst bekende neutronenster.

"Dit object daagt ons huidige begrip van het accretieproces voor pulsars met hoge helderheid echt uit, " zei Gian Luca Israël, van INAF-Osservatorio Astronomica di Roma, Italië, hoofdauteur van het Science paper. "Het is 1, 000 keer helderder dan het maximaal mogelijke voor een opgroeiende neutronenster, dus er is iets anders nodig in onze modellen om de enorme hoeveelheid energie die door het object vrijkomt te verklaren."

De vorige recordhouder voor de helderste pulsar werd gerapporteerd in oktober 2014. NuSTAR had M82 X-2 geïdentificeerd, op ongeveer 12 miljoen lichtjaar afstand in het "Sigarenstelsel" sterrenstelsel Messier 82 (M 82), als een pulsar in plaats van een zwart gat. De pulsar meldde in Wetenschap , NGC 5907 ULX, is 10 keer helderder.

Nog een extreem heldere pulsar, de derde helderste bekende, heet NGC 7793 P13. Met behulp van een combinatie van XMM-Newton en NuSTAR, een groep wetenschappers rapporteerde de ontdekking in de Astrofysische journaalbrieven , terwijl een ander XMM-Newton gebruikte om het te melden in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society . Beide onderzoeken zijn in oktober 2016 gepubliceerd. Wetenschappers noemen drie extreem heldere pulsars "ultraluminous X-ray sources" (ULX's). Vóór de ontdekking van 2014, veel wetenschappers dachten dat de helderste ULX's zwarte gaten waren.

"Ze zijn helderder dan wat je zou verwachten van een groeiend zwart gat van 10 zonsmassa's, zei Felix Fuerst, hoofdauteur van de Astrofysische journaalbrieven studie gebaseerd op het European Space Astronomy Center in Madrid. Fuerst deed dit werk bij Caltech in Pasadena, Californië.

Hoe deze objecten zo helder kunnen schijnen, is een raadsel. De leidende theorie is dat deze pulsars sterke, complexe magnetische velden dichter bij hun oppervlak. Een magnetisch veld zou de stroom van binnenkomend materiaal dicht bij de neutronenster verstoren. Dit zou de neutronenster in staat stellen om door te gaan met het aangroeien van materiaal terwijl hij nog steeds hoge niveaus van helderheid genereert.

Het kan zijn dat veel meer ULX's neutronensterren zijn, wetenschappers zeggen.

"Deze ontdekkingen van 'licht, ' compacte objecten die zo helder schijnen, brengt een revolutie teweeg in het veld, ' zei Israël.