Et nytt medlem av en stjernekategori så sjeldne at vi kan telle det kjente antallet av dem på fingrene og tærne våre, har nettopp blitt oppdaget i Melkeveien.
Den heter MAXI J1816-195, og ligger ikke mer enn 30 000 lysår unna. Foreløpige observasjoner og undersøkelser tyder på at det er en økende røntgen-millisekundpulsar – hvorav bare 18 andre er kjent, ifølge en pulsardatabase satt sammen av astronomen Alessandro Patruno.
Når tallene er så lave, representerer ethvert nytt objekt et ekstremt spennende funn som kan gi viktig statistisk informasjon om hvordan disse objektene dannes, utvikler seg og oppfører seg.
Oppdagelsen er virkelig varm av pressen. Røntgenlys som kommer fra objektet ble først oppdaget 7. juni av den japanske romfartsorganisasjonens Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) instrument montert på utsiden av ISS.
I en varsel lagt ut til The Astronomer’s Telegram (ATel), et team ledet av astrofysiker Hitoshi Negoro fra Nihon University i Japan postet at de hadde identifisert en tidligere ukatalogisert røntgenkilde, lokalisert i det galaktiske planet mellom konstellasjonene Skytten, Scutum og Serpens. Det ble, sa de, blusset relativt sterkt, men de hadde ikke klart å identifisere det basert på MAXI-dataene.
Det tok ikke lang tid før andre astronomer hopet seg opp. Ved å bruke Neil Gehrels Swift Observatory, et rombasert teleskop, besøkte astrofysiker Jamie Kennea fra Pennsylvania State University og kolleger stedet for å bekrefte deteksjonen med et uavhengig instrument og lokalisere den.
Swift så objektet i røntgenstråler, men ikke optisk eller ultrafiolett lys, på stedet spesifisert av MAXI-observasjonene.
“Denne plasseringen ligger ikke på stedet for noen kjent katalogisert røntgenkilde, derfor er vi enige om at dette er en ny forbigående kilde MAXI J1816-195,” skrev de i en melding lagt ut til ATel.
“I tillegg avslører ikke arkivobservasjoner av Swift/XRT av denne regionen tatt i 2017 22. juni noen punktkilde på dette stedet.”
Nysgjerrig og nysgjerrig.
Neste opp var Nøytronstjerne Interiør Composition Explorer (FINERE), et røntgen-NASA-instrument også montert på ISS, i en undersøkelse ledet av astrofysiker Peter Bult fra NASAs Goddard Space Flight Center.
Og det var her ting begynte å bli veldig interessant. NICER fanget opp røntgenpulsasjoner ved 528,6 Hz – noe som tyder på at tingen snurrer med en hastighet på 528,6 ganger per sekund – i tillegg til en røntgentermonukleær utbrudd.
“Denne oppdagelsen,” de skrev“viser at MAXI J1816-195 er en nøytronstjerne og en ny økende millisekund røntgenpulsar.”
Så hva betyr det? Vel, ikke alle pulsarer er bygget like. På det helt grunnleggende nivået er en pulsar en type nøytronstjerne, som er den kollapsede kjernen til en død massiv stjerne som har blitt supernova. Disse objektene er veldig små og veldig tette – opptil rundt 2,2 ganger solens masse, pakket inn i en kule bare 20 kilometer (12 miles) eller så over.
For å bli klassifisert som en pulsar, må en nøytronstjerne… pulsere. Strålestråler sendes ut fra polene; på grunn av måten stjernen er vinklet på, sveiper disse strålene forbi jorden som strålene fra et fyrtårn. Millisekundpulsarer er pulsarer som spinner så fort at de pulserer hundrevis av ganger i sekundet.
Noen pulsarer drives rent av rotasjon, men en annen type drives av akkresjon. Nøytronstjernen er i et binært system med en annen stjerne, deres bane så nærme at materialet suges fra følgestjernen og over på nøytronstjernen. Dette materialet kanaliseres langs nøytronstjernens magnetfeltlinjer til polene, hvor det faller ned på overflaten, og produserer hotspots som blusser sterkt i røntgenstråler.
I noen tilfeller kan akkresjonsprosessen spinne opp pulsaren til millisekunders rotasjonshastigheter. Dette er den økende røntgen-millisekundpulsaren, og det ser ut til at MAXI J1816-195 tilhører denne sjeldne kategorien.
Det termonukleære røntgenutbruddet oppdaget av NICER var sannsynligvis et resultat av den ustabile termonukleære brenningen av materiale akkumulert av følgestjernen.
Siden oppdagelsen er så ny, pågår observasjoner i flere bølgelengder. Oppfølging har allerede blitt utført med Swiftog 2m Liverpool Telescope på Kanariøya La Palma i Spania ble ansatt til se etter en optisk motpart, selv om ingen ble oppdaget. Andre astronomer oppfordres også til å gå ombord på MAXI J1816-195-toget.
I mellomtiden gjennomføres en full pulsar-timingsanalyse, og vil, sa Bult og teamet hans, bli sirkulert etter hvert som mer data blir tilgjengelig. Du kan følge med videre ATel.