När stjärnor når slutet av deras huvudsekvens, de genomgår en gravitationskollaps, släpper ut sina yttersta lager i en supernovaexplosion. Det som återstår efteråt är tätt, snurrande kärna som huvudsakligen består av neutroner (även kallad en neutronstjärna), varav endast 3000 är kända för att finnas i Vintergatan. En ännu sällsyntare delmängd av neutronstjärnor är magnetarer, endast två dussin av dem är kända i vår galax.

Dessa stjärnor är särskilt mystiska, med extremt kraftfulla magnetfält som är nästan tillräckligt kraftfulla för att riva dem isär. Och tack vare en ny studie av ett team av internationella astronomer, Det verkar som om dessa stjärnors mysterium bara har fördjupats ytterligare. Med hjälp av data från en rad radio- och röntgenobservatorier, laget observerade en magnetar förra året som hade legat vilande i cirka tre år, och beter sig nu lite annorlunda.

Studien, med titeln "Revival of the Magnetar PSR J1622–4950:Observations with MeerKAT, Parkes, XMM-Newton, Snabb, Chandra, och NuSTAR, "dök nyligen upp i Astrofysisk tidskrift . Teamet leddes av Dr. Fernando Camilo - chefsforskaren vid South African Radio Astronomy Observatory (SARAO) - och omfattade över 200 medlemmar från flera universitet och forskningsinstitutioner från hela världen.

Magnetarer är så kallade eftersom deras magnetfält är upp till 1000 gånger starkare än vanliga pulserande neutronstjärnor (aka. Pulsarer). Energin som är förknippad med dessa fält är så kraftfull att den nästan bryter isär stjärnan, vilket gör att de är instabila och visar stor variation när det gäller deras fysiska egenskaper och elektromagnetiska emissioner.

Medan alla magnetarer är kända för att avge röntgenstrålar, endast fyra har varit kända för att avge radiovågor. En av dessa är PSR J1622-4950-en magnetar som ligger cirka 30, 000 ljusår från jorden. Från början av 2015, denna magnetar hade varit i vilande tillstånd. Men som teamet indikerade i sin studie, astronomer som använder CSIRO Parkes radioteleskop i Australien noterade att det började bli aktivt igen den 26 april, 2017.

Just då, magnetaren sänder ljusa radiopulser var fjärde sekund. Några dagar senare, Parkes stängdes av som en del av en månadslång planerad underhållsrutin. Ungefär samtidigt, Sydafrikas MeerKAT radioteleskop började övervaka stjärnan, trots att det fortfarande var under konstruktion och endast 16 av dess 64 radiorätter var tillgängliga. Dr Fernando Camilo beskriver upptäckten i ett pressmeddelande från SKA i Sydafrika:

"[Meer] KAT-observationer visade sig vara avgörande för att förstå de få röntgenfoton som vi fångade med NASA:s kretsande teleskop-för första gången har röntgenpulser detekterats från denna stjärna, var 4:e sekund. Sätta ihop, observationerna som rapporteras idag hjälper oss att utveckla en bättre bild av materiens beteende under otroligt extrema fysiska förhållanden, helt olik alla som kan upplevas på jorden. "

Efter att de första observationerna gjordes av Parkes- och MeerKAT -observatorierna, uppföljningsobservationer utfördes med XMM-Newtons röntgenutrymme, Swift Gamma-Ray Burst Mission, Chandra röntgenobservatorium, och Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). Med dessa kombinerade observationer, laget noterade några mycket intressanta saker om denna magnetar.

För en, de bestämde att PSR J1622-4950:s radioflödestäthet, medan variabel, var ungefär 100 gånger större än under sitt vilande tillstånd. Dessutom, röntgenflödet var minst 800 gånger större en månad efter reaktivering, men började förfalla exponentiellt under en period på 92 till 130 dagar. Dock, radioobservationerna noterade något i magnetarens beteende som var ganska oväntat.

Medan den övergripande geometrin som härleddes från PSR J1622-4950:s radioutsläpp överensstämde med vad som hade bestämts flera år tidigare, deras observationer indikerade att radioutsläppen nu kom från en annan plats i magnetosfären. Detta indikerar framför allt hur radioutsläpp från magnetarer kan skilja sig från vanliga pulsarer.

Denna upptäckt har också validerat MeerKAT-observatoriet som ett forskningsinstrument i världsklass. Detta observatorium är en del av Square Kilometer Array (SKA), multiradioteleskopprojektet som bygger världens största radioteleskop i Australien, Nya Zeeland, och Sydafrika. För sin del, MeerKAT använder 64 radioantenner för att samla radiobilder av universum för att hjälpa astronomer att förstå hur galaxer har utvecklats över tiden.

Med tanke på den stora mängden data som samlas in av dessa teleskop, MeerKAT förlitar sig på både banbrytande teknik och ett högkvalificerat team av operatörer. Som Abbott angav, "Vi har ett team av de ljusaste ingenjörerna och forskarna i Sydafrika och världen som arbetar med projektet, eftersom de problem som vi måste lösa är extremt utmanande, och attrahera de bästa. "

Prof Phil Diamond, generaldirektören för SKA-organisationen som leder utvecklingen av Square Kilometer Array, blev också imponerad av bidraget från MeerKAT -teamet. Som han sade i ett pressmeddelande från SKA:

"Bra jobbat till mina kollegor i Sydafrika för denna enastående prestation. Att bygga sådana teleskop är extremt svårt, och denna publikation visar att MeerKAT håller på att bli redo för affärer. Som ett av SKA:s föregångarteleskop, detta lovar gott för SKA. MeerKAT will eventually be integrated into Phase 1 of SKA-mid telescope bringing the total dishes at our disposal to 197, creating the most powerful radio telescope on the planet."

When the SKA goes online, it will be one of the most powerful ground-based telescopes in the world and roughly 50 times more sensitive than any other radio instrument. Along with other next-generation ground-based and space-telescopes, the things it will reveal about our Universe and how it evolved over time are expected to be truly groundbreaking.