Astronomer tenderar att ha en lite annorlunda tidsuppfattning än vi andra. De studerar regelbundet händelser som hände för miljoner eller miljarder år sedan, och föremål som har funnits lika länge. Det är delvis därför den nyligen upptäckta neutronstjärnan känd som Swift J1818.0-1607 är anmärkningsvärd:En ny studie i tidskriften Astrofysiska tidskriftsbrev uppskattar att den bara är cirka 240 år gammal – en veritabel nyfödd med kosmiska mått mätt.

NASA:s Neil Gehrels Swift Observatory såg det unga föremålet den 12 mars, när det släppte en massiv skur av röntgenstrålar. Uppföljningsstudier av Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton-observatorium och NASA:s NuSTAR-teleskop, som leds av Caltech och förvaltas av byråns Jet Propulsion Laboratory, avslöjade mer av neutronstjärnans fysiska egenskaper, inklusive de som används för att uppskatta dess ålder.

En neutronstjärna är en otroligt tät klumpa av stjärnmaterial som blir över efter att en massiv stjärna går supernova och exploderar. Faktiskt, de är några av de tätaste objekten i universum (näst efter svarta hål):En tesked neutronstjärnematerial skulle väga 4 miljarder ton på jorden. Atomerna inuti en neutronstjärna krossas så hårt, de beter sig på sätt som inte finns någon annanstans. Swift J1818.0-1607 packar dubbelt så mycket som vår sol i en volym som är mer än en biljon gånger mindre.

Med ett magnetfält på upp till 1, 000 gånger starkare än en typisk neutronstjärna – och cirka 100 miljoner gånger starkare än de mest kraftfulla magneter som gjorts av människor – Swift J1818.0-1607 tillhör en speciell klass av objekt som kallas magnetarer, som är de mest magnetiska objekten i universum. Och det verkar vara den yngsta magnetaren som någonsin upptäckts. Om dess ålder bekräftas, det betyder att ljuset från den stjärnexplosion som bildade den skulle ha nått jorden runt den tid då George Washington blev USA:s första president.

"Det här objektet visar oss en tidigare tid i en magnetars liv än vi någonsin sett förut, mycket kort efter dess bildande, sa Nanda Rea, en forskare vid Institutet för rymdvetenskap i Barcelona och huvudforskare av observationskampanjerna av XMM Newton och NuSTAR (förkortning av Nuclear Spectroscopic Telescope Array).

Medan det finns över 3, 000 kända neutronstjärnor, forskare har identifierat bara 31 bekräftade magnetarer – inklusive detta senaste inlägg. Eftersom deras fysiska egenskaper inte kan återskapas på jorden, neutronstjärnor (inklusive magnetarer) är naturliga laboratorier för att testa vår förståelse av den fysiska världen.

"Kanske om vi förstår bildandet av dessa föremål, vi kommer att förstå varför det är så stor skillnad mellan antalet magnetarer vi har hittat och det totala antalet kända neutronstjärnor, " sa Rea.

Swift J1818.0-1607 är belägen i stjärnbilden Skytten och är relativt nära jorden – bara cirka 16, 000 ljusår bort. (Eftersom ljus tar tid att resa dessa kosmiska avstånd, vi ser ljus som neutronstjärnan sänder ut cirka 16, 000 år sedan, när den var cirka 240 år gammal.) Många vetenskapliga modeller tyder på att magnetarernas fysiska egenskaper och beteende förändras när de åldras och att magnetarer kan vara mest aktiva när de är yngre. Så att hitta ett yngre prov i närheten som detta kommer att hjälpa till att förfina dessa modeller.

Gå till extremer

Även om neutronstjärnor bara är cirka 10 till 20 miles (15 till 30 kilometer) breda, de kan avge enorma ljusskurar i nivå med de från mycket större föremål. Magnetarer i synnerhet har kopplats till kraftfulla utbrott som är tillräckligt ljusa för att kunna ses tydligt över hela universum. Med tanke på magnetarernas extrema fysiska egenskaper, forskare tror att det finns flera sätt att de kan generera så enorma mängder energi.

Swift-uppdraget upptäckte Swift J1818.0-1607 när det började bryta ut. I denna fas, dess röntgenstrålning blev minst 10 gånger ljusare än normalt. Utbrottshändelser varierar i sina detaljer, men de börjar vanligtvis med en plötslig ökning av ljusstyrkan under loppet av dagar eller veckor som följs av en gradvis minskning över månader eller år när magnetaren återgår till sin normala ljusstyrka.

Det är därför astronomer måste agera snabbt om de vill observera perioden med toppaktivitet från en av dessa händelser. Swift-uppdraget uppmärksammade den globala astronomigemenskapen om händelsen, och XMM-Newton (som har NASA-deltagande) och NuSTAR utförde snabba uppföljningsstudier.

Förutom röntgenstrålar, magnetarer har varit kända för att släppa ut stora skurar av gammastrålar, den högsta energiformen av ljus i universum. De kan också sända ut stadiga strålar av radiovågor, den lägsta energiformen av ljus i universum. (Neutronstjärnor som sänder ut långlivade radiostrålar kallas radiopulsarer; Swift J1818.0-1607 är en av fem kända magnetarer som också är radiopulsarer.)

"Det som är fantastiskt med [magnetarer] är att de är ganska olika som befolkning, sa Victoria Kaspi, chef för McGill Space Institute vid McGill University i Montreal och en tidigare medlem av NuSTAR-teamet, som inte var involverad i studien. "Varje gång du hittar en så berättar den en annan historia för dig. De är väldigt konstiga och väldigt sällsynta, och jag tror inte att vi har sett alla möjligheter."

Den nya studien leddes av Paolo Esposito med School for Advanced Studies (IUSS) i Pavia, Italien.