Ett viktigt genombrott i hur vi kan förstå kollisioner med döda stjärnor och universums expansion har gjorts av ett internationellt team, leds av University of East Anglia.

De har upptäckt en ovanlig pulsar - en av rymdens magnetiserade snurrande neutronstjärnor "fyrar" som sänder ut mycket fokuserade radiovågor från dess magnetiska poler.

Den nyupptäckta pulsaren (känd som PSR J1913+1102) är en del av ett binärt system – vilket betyder att den är låst i en väldigt snäv omloppsbana med en annan neutronstjärna.

Neutronstjärnor är de döda stjärnresterna av en supernova. De är uppbyggda av den tätaste materia som är känd - packar hundratusentals gånger jordens massa i en sfär lika stor som en stad.

Om cirka en halv miljard år kommer de två neutronstjärnorna att kollidera, frigör häpnadsväckande mängder energi i form av gravitationsvågor och ljus.

Men den nyupptäckta pulsaren är ovanlig eftersom massorna av dess två neutronstjärnor är helt olika - med den ena mycket större än den andra.

Detta asymmetriska system ger forskare förtroende för att sammanslagningar av dubbla neutronstjärnor kommer att ge viktiga ledtrådar om olösta mysterier inom astrofysik – inklusive en mer exakt bestämning av universums expansionshastighet, känd som Hubble-konstanten.

Upptäckten, publiceras idag i tidskriften Natur , gjordes med Arecibo-radioteleskopet i Puerto Rico.

Ledande forskare Dr. Robert Ferdman, från UEA:s School of Physics, sa:"Tillbaka 2017, Forskare vid Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) upptäckte först sammanslagning av två neutronstjärnor.

"Händelsen orsakade gravitationsvågor genom rymdtidens struktur, som förutspåddes av Albert Einstein för över ett sekel sedan."

Känd som GW170817, denna spektakulära händelse sågs också med traditionella teleskop vid observatorier runt om i världen, som identifierade sin plats i en avlägsen galax, 130 miljoner ljusår från vår egen Vintergatan.

Dr Ferdman sa:"Det bekräftade att fenomenet med korta gammastrålningskurar berodde på sammanslagning av två neutronstjärnor. Och dessa anses nu vara de fabriker som producerar de flesta av de tyngsta grundämnena i universum, som guld."

Kraften som frigörs under bråkdelen av en sekund när två neutronstjärnor smälter samman är enorm – uppskattad vara tiotals gånger större än alla stjärnor i universum tillsammans.

Så händelsen GW170817 var inte överraskande. Men den enorma mängden materia som kastades ut från sammanslagningen och dess ljusstyrka var ett oväntat mysterium.

Dr Ferdman sa:"De flesta teorier om denna händelse antog att neutronstjärnor låsta i binära system är mycket lika i massa.

"Vår nya upptäckt ändrar dessa antaganden. Vi har upptäckt ett binärt system som innehåller två neutronstjärnor med mycket olika massa.

"Dessa stjärnor kommer att kollidera och smälta samman om cirka 470 miljoner år, vilket känns som en lång tid, men det är bara en liten bråkdel av universums ålder.

"Eftersom en neutronstjärna är betydligt större, dess gravitationsinflytande kommer att förvränga formen på dess följeslagare – ta bort stora mängder materia precis innan de faktiskt smälter samman, och potentiellt störa det helt och hållet.

"Denna 'tidvattenavbrott' sprutar ut en större mängd hett material än förväntat för binära system med lika massa, vilket resulterar i ett kraftigare utsläpp.

"Även om GW170817 kan förklaras av andra teorier, vi kan bekräfta att ett modersystem av neutronstjärnor med signifikant olika massor, liknande PSR J1913+1102-systemet, är en mycket rimlig förklaring.

"Kanske ännu viktigare, Upptäckten visar att det finns många fler av dessa system där ute – som utgör mer än en av tio sammanslagna dubbelneutronstjärnor."

Medförfattare Dr. Paulo Freire från Max Planck Institute for Radio Astronomy i Bonn, Tyskland, sa:"En sådan störning skulle göra det möjligt för astrofysiker att få viktiga nya ledtrådar om den exotiska materia som utgör det inre av dessa extremer, täta föremål.

"Denna materia är fortfarande ett stort mysterium - det är så tätt att forskarna fortfarande inte vet vad det faktiskt är gjort av. Dessa tätheter är långt över vad vi kan reproducera i jordbaserade laboratorier."

Störningen av den lättare neutronstjärnan skulle också öka ljusstyrkan hos materialet som skjuts ut av sammanslagningen. Detta innebär att tillsammans med gravitationsvågsdetektorer som den USA-baserade LIGO och den Europa-baserade Virgo-detektorn, forskare kommer också att kunna observera dem med konventionella teleskop.

Dr Ferdman sa:"Spännande nog, detta kan också möjliggöra en helt oberoende mätning av Hubble-konstanten – den hastighet med vilken universum expanderar. De två huvudsakliga metoderna för att göra detta är för närvarande i strid med varandra, så detta är ett avgörande sätt att bryta dödläget och förstå mer i detalj hur universum utvecklats."

"Asymmetric mass ratios for bright double neutron-star mergers" publiceras i tidskriften Natur den 8 juli, 2020.