Ett internationellt team av astronomer rapporterar upptäckten av gammastrålningspulseringar från millisekundspulsaren (MSP) känd som PSR J0952−0607. Fyndet, tillgänglig i en tidning publicerad 27 maj på arXiv.org, kastar mer ljus över egenskaperna hos denna pulsar och kan vara till hjälp för att förbättra vår förståelse av MSP:er i allmänhet.

Pulsarer är starkt magnetiserade roterande neutronstjärnor som sänder ut strålar av elektromagnetisk strålning. De snabbast roterande pulsarerna, med rotationsperioder under 30 millisekunder, är kända som millisekundspulsarer. Det antas att MSP:er bildas i binära system när den initialt mer massiva komponenten förvandlas till en neutronstjärna som sedan snurras upp på grund av ansamling av materia från sekundärstjärnan.

En klass av extrema binära pulsarer med halvdegenererade sällskapsstjärnor kallas "spindelpulsarer". Dessa objekt kategoriseras vidare som "svarta änkor" om följeslagaren har extremt låg massa (mindre än 0,1 solmassor), medan om sekundärstjärnan är tyngre kallas de "redbacks".

Upptäcktes 2017, PSR J0952−0607 är en sådan svart änka. Det är en binär radio MSP med en snurrfrekvens på 707 Hz, vilket gör den till den snabbast snurrande kända pulsaren utanför en klothop. Den medföljande stjärnan i systemet har en massa på cirka 0,02 solmassor och en omloppstid på cirka 6,42 timmar.

PSR J0952−0607 är mycket svag i gammastrålar och många av dess parametrar är fortfarande okända. Det är därför en grupp astronomer ledda av Lars Nieder från Max Planck Institute for Gravitational Physics i Hannover, Tyskland, bestämde sig för att genomföra en mycket känslig sökning efter gammastrålpulseringar i denna pulsar, baseras främst på analys av data från NASA:s rymdfarkoster Fermi.

Även om den utmanande undersökningen krävde en ny sökteknik och timingmetoder med större känslighet, det slutade med framgång. Förutom detektering av gammastrålningspulseringar, studien bestämde några av pulsarens parametrar med hög precision.

"Att använda en känslig, helt koherent pulsationssökningsteknik, vi upptäckte gammastrålpulseringar från radiopulsaren PSR J0952−0607 i en sökning runt parametrarna rapporterade av Bassa et al. (2017b), " skrev forskarna i tidningen.

Enligt studien, gammastrålningspulsprofilen för PSR J0952−0607 uppvisar två toppar åtskilda av ungefär 0,2 rotationer. Dessutom, fasfördröjningen mellan gammastrålnings- och radiopulsprofilen verkar vara runt 0,15. Dessa två värden är typiska för MSP:er.

Forskningen fann att PSR J0952−0607 har en spin-down-hastighet på ungefär mindre än 4,6 zeptosändningar per sekund. Detta gör den till den snabbast snurrande pulsaren för vilken parametern har begränsats tillförlitligt.

Furtmermore, astronomerna beräknade att den nedåtgående ljusstyrkan för PSR J0952−0607 är på en nivå av cirka 64 decillioner erg/s. De fann också att styrkan på dess ytmagnetiska fält är relativt låg, inte större än 82 miljoner G, vilket placerar den bland de 10 lägsta av alla pulsarer som hittills upptäckts.

Trots lagets ansträngning, vissa parametrar för PSR J0952−0607 är fortfarande okända. Ytterligare undersökning av denna pulsar med Fermi och även radioteleskopet Low-Frequency Array (LOFAR) kan vara till stor hjälp för att lösa många av de återstående osäkerheterna.

© 2019 Science X Network