Een ongebruikelijke infraroodemissie die door de Hubble-ruimtetelescoop is gedetecteerd van een nabijgelegen neutronenster, zou erop kunnen wijzen dat de pulsar functies heeft die nog nooit eerder zijn waargenomen. de observatie, door een team van onderzoekers van Penn State, Sabanci-universiteit in Turkije, en de Universiteit van Arizona, zou astronomen kunnen helpen de evolutie van neutronensterren beter te begrijpen - de ongelooflijk dichte overblijfselen van massieve sterren na een supernova. Een paper dat het onderzoek beschrijft en twee mogelijke verklaringen voor de ongebruikelijke bevinding verschijnt op 17 september, 2018 in de Astrofysisch tijdschrift .

"Deze specifieke neutronenster behoort tot een groep van zeven nabijgelegen röntgenpulsars - bijgenaamd 'de Magnificent Seven' - die heter zijn dan ze zouden moeten zijn gezien hun leeftijd en beschikbare energiereservoir dat wordt geleverd door het verlies van rotatie-energie, " zei Bettina Posselt, universitair hoofddocent astronomie en astrofysica aan Penn State en de hoofdauteur van het artikel. "We hebben een uitgebreid gebied van infraroodemissies waargenomen rond deze neutronenster - genaamd RX J0806.4-4123 - waarvan de totale grootte zich vertaalt in ongeveer 200 astronomische eenheden (of 2,5 keer de baan van Pluto rond de zon) op de veronderstelde afstand van de pulsar."

Dit is de eerste neutronenster waarin een uitgebreide emissie alleen in het infrarood is waargenomen. De onderzoekers suggereren twee mogelijkheden die de uitgebreide infraroodemissie van de Hubble-ruimtetelescoop zouden kunnen verklaren. De eerste is dat er een schijf van materiaal - mogelijk voornamelijk stof - rond de pulsar zit.

"Eén theorie is dat er een zogenaamde 'terugvalschijf' van materiaal zou kunnen zijn die na de supernova samenvloeide rond de neutronenster, ' zei Posselt. 'Zo'n schijf zou bestaan ​​uit materie van de massieve voorloperster. De daaropvolgende interactie met de neutronenster zou de pulsar kunnen hebben verwarmd en zijn rotatie hebben vertraagd. Indien bevestigd als een supernova-terugvalschijf, dit resultaat zou ons algemene begrip van de evolutie van neutronensterren kunnen veranderen."

De tweede mogelijke verklaring voor de uitgebreide infraroodemissie van deze neutronenster is een 'pulsar-windnevel'.

"Een pulsarwindnevel zou vereisen dat de neutronenster een pulsarwind vertoont, " zei Posselt. "Een pulsarwind kan worden geproduceerd wanneer deeltjes worden versneld in het elektrische veld dat wordt geproduceerd door de snelle rotatie van een neutronenster met een sterk magnetisch veld. Terwijl de neutronenster met een snelheid groter dan de geluidssnelheid door het interstellaire medium reist, er kan een schok ontstaan ​​waar het interstellaire medium en de pulsarwind op elkaar inwerken. De geschokte deeltjes zouden dan synchrotron-emissie uitstralen, veroorzaakt de uitgebreide infraroodemissie die we zien. Typisch, pulsar-windnevels worden gezien in röntgenstralen en een pulsar-windnevel met alleen infrarood zou zeer ongebruikelijk en opwindend zijn."

Hoewel neutronensterren over het algemeen worden bestudeerd in radio- en hoogenergetische emissies, zoals röntgenstralen, deze studie toont aan dat nieuwe en interessante informatie over neutronensterren ook kan worden verkregen door ze in het infrarood te bestuderen. Met behulp van de nieuwe NASA James Webb-ruimtetelescoop, die in 2021 van start gaat, astronomen zullen deze nieuw geopende ontdekkingsruimte in het infrarood verder kunnen verkennen om de evolutie van neutronensterren beter te begrijpen.