Een door Monash-universiteit geleide samenwerking heeft, Voor de eerste keer, observeerde de volledige, 12-daags proces van materiaal dat in een verre neutronenster spiraalt, die een röntgenuitbarsting veroorzaakt die duizenden keren helderder is dan onze zon.

Het onderzoek, geleid door Ph.D. kandidaat Adelle Goodwin van de Monash School of Physics and Astronomy zal deze week te zien zijn op een aanstaande American Astronomical Society-bijeenkomst voordat het wordt gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society . Adelle leidt een team van internationale onderzoekers, inclusief haar leidinggevende, Monash University universitair hoofddocent Duncan Galloway, en Dr. David Russell van de New York University Abu Dhabi.

De wetenschappers observeerden een 'aangroeiende' neutronenster toen deze een uitbarstingsfase inging in een internationale samenwerking waarbij vijf groepen onderzoekers betrokken waren, zeven telescopen (vijf op de grond, twee in de ruimte), en 15 medewerkers.

Het is de eerste keer dat een dergelijke gebeurtenis in dit detail is waargenomen - in meerdere frequenties, inclusief zeer gevoelige metingen in zowel optische als röntgenstralen.

De natuurkunde achter dit 'inschakelproces' is natuurkundigen al decennia lang ontgaan, deels omdat er maar heel weinig uitgebreide observaties van het fenomeen zijn.

De onderzoekers vingen een van deze aangroeiende neutronenstersystemen op het moment van een uitbarsting, onthullend dat het 12 dagen duurde voordat materiaal naar binnen wervelde en botste met de neutronenster, aanzienlijk langer dan de twee tot drie dagen die de meeste theorieën suggereren.

"Deze waarnemingen stellen ons in staat om de structuur van de accretieschijf te bestuderen, en bepalen hoe snel en gemakkelijk materiaal naar de neutronenster kan bewegen, ' zei Adelle.

"Met behulp van meerdere telescopen die gevoelig zijn voor licht in verschillende energieën, konden we traceren dat de eerste activiteit plaatsvond in de buurt van de begeleidende ster, in de buitenranden van de accretieschijf, en het duurde 12 dagen voordat de schijf in de hete toestand was gebracht en het materiaal naar binnen naar de neutronenster kon draaien, en röntgenstralen die moeten worden geproduceerd, " ze zei.

In een 'aangroeiend' neutronenstersysteem, een pulsar (een dicht overblijfsel van een oude ster) stript materiaal weg van een nabije ster, het vormen van een accretieschijf van materiaal dat naar de pulsar toe spiraalt, waar het buitengewone hoeveelheden energie vrijgeeft - ongeveer de totale energieproductie van de zon in 10 jaar, over een periode van enkele korte weken.

De waargenomen pulsar is SAX J1808.4−3658 die 400 keer per seconde snel ronddraait en zich op 11, 000 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Boogschutter.

"Dit werk stelt ons in staat enig licht te werpen op de fysica van aangroeiende neutronenstersystemen, en om te begrijpen hoe deze explosieve uitbarstingen in de eerste plaats worden geactiveerd, die astronomen lange tijd in verwarring heeft gebracht, " zei de New York University Abu Dhabi-onderzoeker, Dr. David Russell, een van de co-auteurs van de studie.

Accretieschijven zijn meestal gemaakt van waterstof, maar dit specifieke object heeft een schijf die voor 50% uit helium bestaat, meer helium dan de meeste schijven. De wetenschappers denken dat dit overtollige helium de opwarming van de schijf kan vertragen omdat helium bij een hogere temperatuur 'verbrandt', waardoor het 'opstarten' 12 dagen duurt.

De betrokken telescopen omvatten twee ruimteobservatoria:de Neils Gehrels Swift X-ray Observatory, en de Neutron Star Interior Composition Explorer op het internationale ruimtestation; evenals het op de grond gebaseerde Las Cumbres Observatory-netwerk van telescopen, en de Zuid-Afrikaanse grote telescoop.