Forskare från RIKEN Cluster for Pioneering Research har gjort observationer av en ny magnetar, kallas Swift J1818.0-1607, som utmanar nuvarande kunskap om två typer av extrema stjärnor, kallas magnetarer och pulsarer. Forskningen, precis publicerat i Astrofysisk tidskrift , gjordes med hjälp av Neutron star Interior Composition Explorer (NICER), ett röntgeninstrument ombord på den internationella rymdstationen.

Magnetarer är en undertyp av pulsarer, som är neutronstjärnor – degenererade stjärnor som inte lyckades bli svarta hål utan istället blev extremt täta kroppar som mestadels består av neutroner. Magneter såväl som några unga rotationsdrivna pulsarer - en annan typ av pulsar - avger kraftfulla röntgenstrålar, men mekanismen tros vara annorlunda. Med magneter, strålarna tros drivas av extremt starka magnetfält, medan de i kanoniska pulsarer drivs av stjärnans snabba rotation. Dock, det finns mycket som inte är väl förstått om dessa fenomen. Nyligen, flera magnetarer har visat sig sända ut radiovågor – en egenskap som tidigare ansågs vara begränsad till kanoniska rotationsdrivna pulsarer – vilket suddar ut gränsen mellan de två.

För den aktuella studien, arbete utfört av Chin-Ping Hu, en gästforskare vid Extreme Natural Phenomena RIKEN Hakubi Research Team i RIKEN Cluster for Pioneering Research och kollegor, har avslöjat en saknad länk mellan de två typerna av pulsar.

Den 12 mars, en ny gammastrålning upptäcktes av Burst Alert Telescope (BAT) ombord på Neil Gehrels Swift Observatory, ett rymdbaserat gammastrålobservatorium. Objektet, tros vara en magnetar, kallades Swift J1818.0-1607. RIKEN-gruppen och NICER-teamet gick snabbt till handling. Fyra timmar efter larmet, de började göra röntgenuppföljningsobservationer med NICER.

De fann att magnetaren hade en pulsationsperiod på 1,36 sekunder, den kortaste bland magnetarer som observerats hittills. Deras observationer visade att den visade ett spin-down-beteende – vilket tyder på att utsläppen till viss del drevs av rotationer – och att den hade ett magnetfält på ytan på 2,7×10 på magnetisk nivå. ¹⁴ Gauss, indikerar att det är en ung magnetar, bildades cirka 420 år tidigare. Studier av "glitches" - plötsliga förändringar i rotationsfrekvensen som är viktiga för att förstå neutronstjärnor - liksom det bullriga timingbeteendet för dess stjärnrotation visade att den verkligen är ung. Dock, dess röntgenstrålning visade sig vara lägre än den från andra magnetarer, vilket indikerar att stjärnan har attribut av både magnetarer och rotationsdrivna pulsarer.

Enligt Hu, "Vår studie har gett oss ny förståelse för neutronstjärnorna med höga magnetfält. Nya radioobservationer tyder på att magnetarer kan vara en orsak till mystiska fenomen som kallas snabba radioskurar, så vi ser fram emot att undersöka vidare."

Enligt Teruaki Enoto, teamledare för Extreme Natural Phenomena RIKEN Hakubi Research Team, "Upptäckten av en ny magnetar är precis vad vårt magnetar- och magnetosfärsteam från NICER väntade på. NICER-observatoriet är mycket väl lämpat för att övervaka röntgenpulseringar från magnetarer, och bron mellan de två typerna av pulsarer som vi upptäckte har bidragit till vår förståelse av dessa mystiska föremål."