Pulsarer är snabbt snurrande neutronstjärnor med hög utstrålning. De flesta pulsarer sänder ut radio-, röntgen- och gammastrålning med jämna mellanrum (vanligtvis perioder på några millisekunder till några sekunder), i själva verket håller många pulser noggrannheten hos de mest exakta atomklockorna på jorden. Emellertid, ibland genomgår dessa snabbt roterande kroppar en våldsam förändring och spränger enorma mängder energi ut i rymden. Även om den är kortlivad (en bråkdel av en sekund), ger den observerade explosionen ett slag på minst 75 000 solar. Är detta en naturlig process i en pulsars liv? Är det en helt annan typ av kosmiska fenomen? Forskare föreslår att dessa observationer kan vara en annan typ av neutronstjärna:magnetarförklädd tillpulsarer(och utan ett uns av mörk materia i sikte!)...
Neutronstjärnor är en produkt av massiva stjärnor efter en supernova. Stjärnan är inte tillräckligt stor för att skapa ett svart hål (dvs mindre än 5 solmassor), men den är tillräckligt stor för att skapa en liten, tät och het massa av neutroner (därav namnet). Pågrund av ' Pauli uteslutningsrektor ” – en kvantmekanisk princip som hindrar två neutroner från att ha samma kvantegenskaper inom samma volym – neutronstjärnor förutspås också vara mycket heta. Intensiv gravitation tvingar materia till en liten volym, men kvanteffekter stöter bort neutronerna. Efter att stjärnan har blivit supernova, eftersom neutronstjärnor är så små (en radie på bara 10 till 20 km), bevarar den lilla massan stjärnornas rörelsemängd, vilket resulterar i en snabbt snurrande, starkt utstrålande kropp.
Mycket av stjärnornas magnetism är också bevarad, men i ett kraftigt ökat tätt tillstånd. Neutronstjärnor förväntas därför ha ett intensivt magnetfält. Det är i själva verket detta magnetiska fält som hjälper till att generera strålar av emission från den roterande kroppens magnetiska poler, vilket skapar en strålningsstråle (ungefär som en fyr).
Men en av dessa blinkande fyrar har överraskat observatörer... den exploderade, sprängde enorma mängder energi ut i rymden och fortsatte sedan att snurra och blinka som om ingenting hade hänt. Detta fenomen har nyligen observerats av NASA:s Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) och har säkerhetskopierats av data från Chandra X-ray Observatory.
Det finns faktiskt andra klasser av neutronstjärnor där ute. Långsamt snurrande, högmagnetiska 'magnetarer' anses vara en separat typ av neutronstjärna. De skiljer sig från den mindre magnetiska pulsaren eftersom de sporadiskt släpper ut enorma mängder energi i rymden och inte uppvisar den periodiska rotation vi förstår från pulsarer. Man tror att magnetarer exploderar när det intensiva magnetfältet (det starkaste magnetfältet som tros existera i universum) förvränger neutronstjärnans yta, vilket orsakar extremt energiska återkopplingshändelser mellan magnetiskt flöde, vilket orsakar våldsamma och sporadiska röntgenskurar.
Det finns nu spekulationer om att kända periodiska pulsarer som plötsligt uppvisar magnetarliknande explosioner faktiskt är pulsarernas högmagnetiska kusinerförklädd tillpulsarer. Pulsarer har helt enkelt inte tillräckligt med magnetisk energi för att generera explosioner av denna storlek, det har magnetarer.
Fotis Gavriil från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt och hans kollegor analyserade en ung neutronstjärna (kallad PSR J1846-0258 i konstellationen Aquila). Denna pulsar ansågs ofta vara 'normal' på grund av dess snabba snurr (3,1 varv per sekund), men RXTE observerade fem magnetliknande röntgenskurar från pulsaren 2006. Varje händelse varade inte längre än 0,14 sekunder och genererade energi på 75 000 solar. Uppföljande observationer av Chandra bekräftade att under sex år hade pulsaren blivit mer 'magnetarlik'. Pulsarens rotation saktar också ner, vilket tyder på att ett högt magnetfält kan bromsa dess rotation.
Dessa fynd är betydande, eftersom de antyder att pulsarer och magnetarer kan vara samma varelse, bara vid olika perioder av en pulsars livstid, och inte två helt olika klasser av neutronstjärnor...
Resultaten av denna forskning kommer att publiceras i dagens nummer avScience Express.
Källa: AAAS Science Express
