ESA:s XMM-Newton har hittat en pulsar – de snurrande resterna av en en gång så massiv stjärna – som är tusen gånger ljusare än man tidigare trott var möjligt.

Pulsaren är också den mest avlägsna i sitt slag som någonsin upptäckts, med sitt ljus som färdas 50 miljoner ljusår innan det upptäcktes av XMM-Newton.

Pulsarerna snurrar, magnetiserade neutronstjärnor som sveper regelbundna pulser av strålning i två symmetriska strålar över kosmos. Om de är lämpligt inriktade med jorden är dessa strålar som en fyrfyr som ser ut att blinka av och på när den roterar. De var en gång massiva stjärnor som exploderade som en kraftfull supernova i slutet av sitt naturliga liv, innan de blev små och utomordentligt täta stjärnlik.

Denna röntgenkälla är den mest lysande av sin typ som har upptäckts hittills:den är 10 gånger ljusare än den tidigare rekordhållaren. På en sekund avger den samma mängd energi som frigörs av vår sol på 3,5 år.

XMM-Newton observerade objektet flera gånger under de senaste 13 åren, med upptäckten ett resultat av en systematisk sökning efter pulsarer i dataarkivet – dess 1,13 s periodiska pulser ger bort det.

Signalen identifierades också i NASAs Nustar-arkivdata, tillhandahålla ytterligare information.

"Innan, man trodde att endast svarta hål som är minst 10 gånger mer massiva än vår sol som matar sina stjärnkamrater kunde uppnå sådana extraordinära ljusstyrkor, men de snabba och regelbundna pulsationerna av denna källa är fingeravtrycken av neutronstjärnor och skiljer dem tydligt från svarta hål, " säger Gian Luca Israel, från INAF-Osservatorio Astronomica di Roma, Italien, huvudförfattare till tidningen som beskriver resultatet publicerat i Vetenskap Denna vecka.

Arkivdata avslöjade också att pulsarens snurrhastighet har förändrats över tiden, från 1,43 s per rotation 2003 till 1,13 s 2014. Samma relativa acceleration i jordens rotation skulle förkorta en dag med fem timmar under samma tidsperiod

"Bara en neutronstjärna är tillräckligt kompakt för att hålla ihop sig samtidigt som den roterar så snabbt, ", tillägger Gian Luca.

Även om det inte är ovanligt att en neutronstjärnas rotationshastighet förändras, den höga förändringshastigheten i detta fall är sannolikt kopplad till att föremålet snabbt förbrukar massa från en följeslagare.

"Detta objekt utmanar verkligen vår nuvarande förståelse av "accretion"-processen för stjärnor med hög ljusstyrka, " säger Gian Luca. "Den är 1000 gånger mer lysande än den maximala tänkbara möjliga för en växande neutronstjärna, så det behövs något annat i våra modeller för att ta hänsyn till den enorma mängd energi som frigörs av föremålet."

Forskarna tror att det måste finnas en stark, komplext magnetfält nära dess yta, så att ackretion på neutronstjärnans yta fortfarande är möjlig medan den fortfarande genererar den höga ljusstyrkan.

"Upptäckten av detta mycket ovanliga föremål, den överlägset mest extrema som någonsin upptäckts när det gäller avstånd, ljusstyrka och ökningshastighet av dess rotationsfrekvens, sätter nytt rekord för XMM-Newton, och förändrar våra idéer om hur sådana föremål verkligen "fungerar", säger Norbert Schartel, ESA:s XMM-Newton-projektforskare.