Den nya bilden visar det binära stjärnsystemet CX1 i klothopen Terzan 5. Låg, medel- och högenergiröntgenstrålar som upptäckts av Chandra-röntgenteleskopet är röda, grönt och blått. Kredit:NASA/CXC/Univ. från Amsterdam/N.Degenaar, et al.
Det märkliga beteendet hos en duo av stjärnor i en tät klunga kallad Terzan 5 som ligger 19, 000 ljusår från jorden har fångat ett internationellt team av astronomer.
"Vi observerade ett exotiskt binärt stjärnsystem som använder både röntgenstrålar och radiovågor, " sa astrofysikern Craig Heinke vid University of Alberta. "För bara 10 år sedan, vi visste om neutronstjärnor som var pulsarer, och neutronstjärnor som samlade materia från sällskapsstjärnor, men ingen som växlade fram och tillbaka."
Forskarna från Vintergatan ATCA och VLA Exploration of Radio Sources in Clusters (MAVERIC)-teamet observerade den ovanliga växlingen i den nya bilden, med hjälp av data som sammanställts av NASA:s Chandra X-ray Observatory under nästan 15 år.
Stjärnsystemet beskrevs i en studie 2018 ledd av U of A physics Ph.D. examen Arash Bahramian, nu vid Curtin University. I systemet, en normal stjärna och tät neutronstjärna kretsar runt varandra, och ibland, stjärnmaterial ses absorberas av den tätare neutronstjärnan - ett fenomen som ibland kallas stjärnvampyrism.
Men ovanligt, vid andra tillfällen, flödet stannar och neutronstjärnans starka magnetfält accelererar partiklar till nära ljushastighet, genererar starka radiostrålar – känd som en pulsar.
"Vi känner bara till en handfull av dessa stjärnor som växlar mellan stater, kallade övergångs-millisekundpulsarer, " sa U från en astrofysiker Gregory Sivakoff, som är medutredare i MAVERIC-teamet.
"Vi hade länge trott att neutronstjärnor måste äta material från en närliggande stjärna för att snurra upp till så höga hastigheter, men det var bara med tillfälliga millisekunderspulsarer som vi hittade silverkulan som bevisade att vår hypotes sannolikt var sann."
Endast tre bekräftade exempel på dessa identitetsförändrande system är kända, förklarade Sivakoff. Det första upptäcktes 2013 med det kretsande Chandra-teleskopet och flera andra röntgen- och radioteleskop – vilket han sa gör den nya bilden av systemet desto mer spännande.
Ett binärt stjärnsystem i en tät klunga 19, 000 ljusår från jorden visar ett sällsynt fenomen med att snabbt växla mellan att agera som en normal neutronstjärna och vad som kallas en "millisecond pulsar, " enligt astronomer. Kredit:NASA/CXC/A. Hobart
"Det första av dessa system som upptäcktes väckte enorm spänning, eftersom de representerade en helig gral av röntgenastronomi:för att visa att anhopande neutronstjärnor kan "slå på" som pulsarer, sa Heinke.
"Men de har också genererat en mängd andra frågor, och det har varit väldigt svårt att hitta sådana här system för att lära sig mer. Detta fynd öppnar upp ett nytt sätt att söka efter dessa objekt när vi lär oss mer om dem, och förhoppningsvis börja reda ut deras mysterier."
