Een dode ster op 3.900 lichtjaar van de aarde draait 19.000 keer per minuut, en wetenschappers hebben hem voor het eerst zien flitsen in gammastraling.
Het object, met catalogusnummer PSR J1526 2744, is een millisecondepulsar. Hij draait een keer per 3,2 milliseconden. Dat maakt hem een van de snelst draaiende neutronensterren ooit gedetecteerd in gammastraling. Astronomen gebruikten 15 jaar aan data van NASA's Fermi Gamma Ray Space Telescope om de pulsen te vinden.
Een kosmische vuurtoren in het volle zicht
Pulsars zijn de ingestorte kernen van massieve sterren die als supernova zijn geëxplodeerd. Ze draaien snel en schieten stralingsbundels uit hun magnetische polen. Terwijl de ster draait, vegen die bundels langs de aarde als een vuurtoren. De meeste pulsars worden gedetecteerd in radiogolven. Deze stond al bekend als radiopulsar, maar niemand had hem tot nu toe in gammastraling gezien.
De ontdekking kwam van een team onder leiding van onderzoekers van de University of Virginia en het Max Planck Institute for Gravitational Physics. Ze doorzochten Fermi-data die tussen 2008 en 2023 waren verzameld. De gammastraalpulsen van de pulsar waren zwak en vereisten zorgvuldige analyse om uit de ruis te halen.
Waarom lokale astronomen het opmerkten
PSR J1526 2744 bevindt zich in het sterrenbeeld Schorpioen, zichtbaar vanuit het zuiden van de Verenigde Staten en een groot deel van het zuidelijk halfrond. Voor astronomen die extreme fysica bestuderen, is deze pulsar belangrijk omdat hij de grenzen opzoekt van wat neutronensterren kunnen. Zijn rotatiesnelheid ligt dicht bij het theoretische maximum. Sneller en de ster zou uit elkaar scheuren.
De detectie van gammastraling helpt wetenschappers ook begrijpen hoe deze objecten hoogenergetisch licht produceren. Millisecondepulsars zijn oude neutronensterren die zijn opgestuwd door materie van een begeleidende ster te stelen. Deze lijkt nu geïsoleerd te zijn, zonder gedetecteerde begeleider. Dat maakt hem een zeldzaam en waardevol object voor het testen van modellen van pulsarevolutie.
Een jacht van 15 jaar werpt vruchten af
De Fermi-telescoop scant elke drie uur de hele hemel. In 15 jaar heeft hij een enorme verzameling gammastraaldata opgebouwd. Het vinden van een pulsar in die data is als het zoeken naar een specifieke zandkorrel op een strand. Het team ontwikkelde nieuwe zoekmethoden om het zwakke signaal te vinden.
Ze bevestigden de detectie door de gegevens te vergelijken met radio-observaties van de Green Bank Telescope in West Virginia en de Arecibo Observatory in Puerto Rico. De radiopulsen kwamen exact overeen met de timing van de gammastraalpulsen. Die bevestiging legde de ontdekking vast.
Deze pulsar is nu een van slechts een handvol millisecondepulsars waarvan bekend is dat ze gammastraling uitzenden. Elke nieuwe detectie voegt een datapunt toe voor het begrijpen van hoe materie zich gedraagt onder extreme zwaartekracht en dichtheid. De oppervlaktezwaartekracht van de ster is miljarden keren sterker dan die van de aarde. Het binnenste kan materie bevatten in toestanden die in geen enkel laboratorium kunnen worden gecreëerd.
De bevinding is gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters. Voorlopig zal PSR J1526 2744 stil blijven draaien in Schorpioen, zijn gammastraalbundel elke 3,2 milliseconden langs de aarde vegend, onopgemerkt door iedereen behalve de telescopen die de hemel in de gaten houden.
