Genom att följa upp mystiska högenergikällor som kartlagts av NASA:s Fermi Gamma-ray Space Telescope, det nederländska radioteleskopet Low Frequency Array (LOFAR) har identifierat en pulsar som snurrar vid mer än 42, 000 varv per minut, vilket gör den till den näst snabbaste kända.

En pulsar är kärnan i en massiv stjärna som exploderade som en supernova. I denna stellar kvarleva, även kallad neutronstjärna, motsvarande massa av en halv miljon jordar krossas till en magnetiserad, snurrande boll inte större än Washington, D.C. Det roterande magnetfältet driver strålar av radiovågor, synligt ljus, Röntgenstrålar och gammastrålar. Om en stråle råkar svepa över jorden, astronomer observerar regelbundna emissionspulser och klassificerar objektet som en pulsar.

"Ungefär en tredjedel av de gammastrålkällor som Fermi hittat har inte upptäckts vid andra våglängder, sa Elizabeth Ferrara, en medlem av upptäcktsteamet vid NASA:s Goddard Space Center i Greenbelt, Maryland. "Många av dessa oassocierade källor kan vara pulsarer, men vi behöver ofta uppföljning från radioobservatorier för att upptäcka pulserna och bevisa det. Det finns en verklig synergi över de yttersta ändarna av det elektromagnetiska spektrumet i jakten på dem."

Det nya objektet, heter PSR J0952-0607—eller J0952 för kort—klassificeras som en millisekundspulsar och ligger mellan 3, 200 och 5, 700 ljusår bort i stjärnbilden Sextans. Pulsaren innehåller cirka 1,4 gånger solens massa och kretsar var 6,4:e timme av en medföljande stjärna som har försvunnits bort till mindre än 20 gånger massan av planeten Jupiter. Forskarna rapporterar sina resultat i en artikel som publicerades i numret av 10 september av The Astrofysiska tidskriftsbrev och nu tillgänglig online.

Någon gång i det här systemets historia, materia började strömma från följeslagaren och till pulsaren, gradvis höja sin spin till 707 varv per sekund, eller fler än 42, 000 rpm, och kraftigt öka dess utsläpp. Så småningom, pulsaren började avdunsta sin följeslagare, och denna process fortsätter idag. På grund av deras likhet med spindlar som äter sina kompisar, system som J0952 kallas black widow eller redback pulsarer, beroende på hur mycket av sällskapsstjärnan som finns kvar. De flesta av de kända systemen av dessa typer hittades genom att följa upp Fermi oassocierade källor.

LOFAR-upptäckten antyder också potentialen att hitta en ny population av ultrasnabba pulsarer.

"LOFAR plockade upp pulser från J0952 vid radiofrekvenser runt 135 MHz, vilket är cirka 45 procent lägre än de lägsta frekvenserna för konventionella radiosökningar, " sa huvudförfattaren Cees Bassa vid det nederländska institutet för radioastronomy (ASTRON). "Vi fann att J0952 har ett brant radiospektrum, vilket innebär att dess radiopulser tonar ut mycket snabbt vid högre frekvenser. Det hade varit en utmaning att hitta det utan LOFAR."

Teoretiker säger att pulsarer kan rotera så snabbt som 72, 000 rpm innan den går sönder, ändå det snabbaste snurret känt — av PSR J1748-2446ad, når nästan 43, 000 rpm – är bara 60 procent av det teoretiska maxvärdet. Kanske kan pulsarer med snabbare mens helt enkelt inte bildas. Men gapet mellan teori och observation kan också bero på svårigheten att upptäcka de snabbaste rotatorerna.

"Det finns växande bevis för att de snabbast snurrande pulsarerna tenderar att ha de brantaste spektra, " sa medförfattaren Ziggy Pleunis, en doktorand vid McGill University i Montreal. Den första millisekundspulsaren som upptäcktes med LOFAR, som hittades av Pleunis, är J1552+5437, som snurrar vid 25, 000 rpm och uppvisar också ett brant spektrum. "Eftersom LOFAR-sökningar är mer känsliga för dessa branta radiopulsarer, vi kan upptäcka att ännu snabbare pulsarer gör det, faktiskt, existerar och har missats av undersökningar med högre frekvenser, " han förklarade.

Under sina nio år i omloppsbana, Fermi har spelat en roll i upptäckten av mer än 100 pulsarer, antingen genom direkt detektering av gammastrålningspulser eller radiouppföljning av oassocierade källor.

LOFAR är ett radioteleskop som består av ett internationellt nätverk av antennstationer utformade för att observera universum vid frekvenser mellan 10 och 250 MHz. Drivs av ASTRON, nätverket inkluderar stationer i Nederländerna, Tyskland, Sverige, Storbrittanien., Frankrike, Polen och Irland.