Kompositbild av röntgenpulsaren SXP 1062 omgiven av supernovaresten. Bilden med falsk färg kombinerar röntgen (blå) och optisk data (syre:grön, väte:röd). Upphovsman:ESA / XMM-Newton / L. Oskinova, University of Potsdam, Tyskland / M. Guerrero, Instituto de Astrofisica de Andalucia, Spanien (röntgen); Cerro Tololo Inter-American Observatory / R. Gruendl &Y. H. Chu, University of Illinois i Urbana-Champaign, USA (optisk). Upphovsman:Royal Astronomical Society
Upptäckten av den största tidsuregelmässigheten som ännu observerats i en pulsar är den första bekräftelsen på att pulsarer i binära system uppvisar det konstiga fenomenet som kallas en "glitch". Studien publiceras i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Pulsarer är ett möjligt resultat av de sista stadierna i utvecklingen av massiva stjärnor. Sådana stjärnor avslutar sina liv i enorma supernovaexplosioner, kasta ut sina stjärnmaterial utåt i rymden och lämna efter sig ett extremt tätt och kompakt föremål; detta kan antingen vara en vit dvärg, en neutronstjärna eller ett svart hål.
Om en neutronstjärna lämnas, det kan ha ett mycket starkt magnetfält och rotera extremt snabbt, avger en ljusstråle som kan observeras när strålen pekar mot jorden, på ungefär samma sätt som en fyrstråle som sveper förbi en observatör. Till observatören på jorden, det ser ut som om stjärnan avger ljuspulser, därav namnet 'pulsar'.
Nu har en grupp forskare från Mellanöstern tekniska universitet och Başkent universitet i Turkiet upptäckt en plötslig förändring i rotationshastigheten för den säregna pulsaren SXP 1062. Dessa hoppar i frekvens, känd som 'glitches', ses vanligen hos isolerade pulsarer, men har hittills aldrig observerats i binära pulsarer (pulsarer som kretsar med en följeslagare vit dvärg eller neutronstjärna) som SXP 1062.
Neutronstjärnor är mycket små och täta stjärnor, där ungefär en halv miljon jordmassor av material pressas in i en stadsstor volym med en radie på 10 km. De består mestadels av neutroner och interiören tros innehålla lager av superfluid, även om sammansättningen av den innersta kärnan fortfarande är okänd. NICER -uppdraget kommer att undersöka dessa stjärnor för att avslöja materiens natur under dessa extrema fysiska förhållanden. Upphovsman:K.C. Gendreau et al. (2012), SPIE
SXP 1062 ligger i Small Magellanic Cloud, en satellitgalax i vår egen Vintergatans galax, och en av våra närmaste intergalaktiska grannar vid 200, 000 ljusår bort. Studiens huvudförfattare, Herr Miraç Serim, en senior doktorand som arbetar under ledning av prof Altan Baykal, sa, "Denna pulsar är särskilt intressant, eftersom den också kretsar kring sin partnerstjärna som en del av ett binärt par, den är också fortfarande omgiven av resterna av supernova -explosionen som skapade den. "
Pulsaren tros dra in det överblivna materialet från supernovaexplosionen, matas på den i en process som kallas ackretion. Teamet tror att storleken på felet beror på gravitationens inflytande från dess följeslagare och denna tillkomst av det omgivande kvarvarande materialet, som tillsammans utövar stora krafter på neutronstjärnans skorpa. När dessa krafter inte längre är hållbara, en snabb förändring av den inre strukturen överför fart till skorpan, ändrar pulsarens rotation mycket plötsligt och ger ett fel.
"Fraktionsfrekvenshoppet som observerades under denna glitch är det största, och är unik för just denna pulsar ", kommenterade Dr Şeyda Şahiner, medförfattare till studien. "Glitchens storlek indikerar att interiören hos neutronstjärnor i binära system kan vara ganska annorlunda än interiören i isolerade neutronstjärnor."
Detta arbete presenterades ursprungligen 2017 vid European Week of Astronomy and Space Science, som kommer att hållas nästa år i Liverpool tillsammans med UK National Astronomy Meeting. Arbetet kommer att följas upp med NASA:s Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) -uppdrag, lanserades i juni i år - teamet hoppas att upptäckten kan leda till en bättre förståelse av neutronstjärnornas inre, sätter nya begränsningar för neutronstjärnans ekvation av staten.