Astronomen vonden een pulsar die door de ruimte raast met bijna 2,5 miljoen mijl per uur - zo snel dat hij de afstand tussen de aarde en de maan in slechts 6 minuten kon afleggen. De ontdekking werd gedaan met behulp van NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope en de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) van de National Science Foundation.

Pulsars zijn superdicht, snel ronddraaiende neutronensterren achtergelaten wanneer een massieve ster explodeert. Deze, genaamd PSR J0002+6216 (afgekort J0002), heeft een radio-emitterende staart die rechtstreeks naar het uitdijende puin van een recente supernova-explosie wijst.

"Dankzij zijn smalle dart-achtige staart en een toevallige kijkhoek, we kunnen deze pulsar rechtstreeks naar zijn geboorteplaats traceren, " zei Frank Schinzel, een wetenschapper bij het National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in Socorro, New Mexico. "Verdere studie van dit object zal ons helpen beter te begrijpen hoe deze explosies neutronensterren tot zo'n hoge snelheid kunnen 'schoppen'."

Schinzel, samen met zijn collega's Matthew Kerr van het U.S. Naval Research Laboratory in Washington, en NRAO-wetenschappers Dale Frail, Urvashi Rau en Sanjay Bhatnagar presenteerden de ontdekking op de High Energy Astrophysics Division-bijeenkomst van de American Astronomical Society in Monterey, Californië. Een paper waarin de resultaten van het team worden beschreven, is ingediend voor publicatie in een toekomstige editie van The Astrofysische journaalbrieven .

Pulsar J0002 werd in 2017 ontdekt door een burgerwetenschappelijk project genaamd Einstein@Home, die tijd op de computers van vrijwilligers gebruikt om Fermi-gammastraalgegevens te verwerken. Dankzij de computerverwerkingstijd die samen meer dan 10 bedraagt, 000 jaar, het project heeft tot nu toe 23 gammastralingspulsars geïdentificeerd.

Gelegen omstreeks 6, 500 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Cassiopeia, J0002 draait 8,7 keer per seconde, produceren van een puls van gammastraling bij elke rotatie.

De pulsar bevindt zich ongeveer 53 lichtjaar van het centrum van een supernovarest genaamd CTB 1. Zijn snelle beweging door interstellair gas resulteert in schokgolven die de staart van magnetische energie en versnelde deeltjes produceren die op radiogolflengten worden gedetecteerd met behulp van de VLA. De staart strekt zich 13 lichtjaar uit en wijst duidelijk terug naar het centrum van CTB 1.

Met behulp van Fermi-gegevens en een techniek die pulsar-timing wordt genoemd, het team kon meten hoe snel en in welke richting de pulsar over onze gezichtslijn beweegt.

"Hoe langer de dataset, hoe krachtiger de pulsar-timingtechniek is, "zei Kerr. "Fermi's mooie 10-jarige dataset is in wezen wat deze meting mogelijk heeft gemaakt."

Het resultaat ondersteunt het idee dat de pulsar op hoge snelheid werd gebracht door de supernova die verantwoordelijk was voor CTB 1, die omstreeks 10, 000 jaar geleden.

J0002 snelt vijf keer sneller door de ruimte dan de gemiddelde pulsar, en sneller dan 99 procent van degenen met gemeten snelheden. Het zal uiteindelijk aan onze melkweg ontsnappen.

Aanvankelijk, het uitdijende puin van de supernova zou sneller naar buiten zijn gegaan dan J0002, maar gedurende duizenden jaren veroorzaakte de interactie van de schil met interstellair gas een weerstand die deze beweging geleidelijk vertraagde. In de tussentijd, de pulsar, zich meer als een kanonskogel gedragen, rende gestaag door het overblijfsel, ontsnappen ongeveer 5, 000 jaar na de explosie.

Hoe de pulsar tijdens de supernova-explosie precies tot zo'n hoge snelheid werd versneld, blijft onduidelijk, en verdere studie van J0002 zal helpen om licht op het proces te werpen. Een mogelijk mechanisme betreft instabiliteiten in de instortende ster die een gebied van dichte, langzaam bewegende materie die lang genoeg overleeft om te dienen als een "zwaartekrachtsleepboot, " de opkomende neutronenster naar zich toe versnellen.

Het team plant aanvullende waarnemingen met behulp van de VLA, de Very Long Baseline Array (VLBA) van de National Science Foundation en het Chandra X-ray Observatory van NASA.