Pulsars zijn snel ronddraaiende, sterk stralende neutronensterren. Af en toe ondergaan deze snel roterende lichamen echter een gewelddadige verandering, waarbij enorme hoeveelheden energie de ruimte in worden geschoten. Hoewel van korte duur (een fractie van een seconde), heeft de waargenomen explosie een impact van minstens 75.000 zonnen. Is dit een natuurlijk proces in het leven van een pulsar? Is het een totaal ander soort kosmische verschijnselen? Onderzoekers suggereren dat deze waarnemingen een ander type neutronenster kunnen zijn: magnetars vermomd als pulsars (en zonder een greintje donkere materie in zicht!) ...
Neutronensterren zijn een product van massieve sterren na een supernova. De ster is niet groot genoeg om een zwart gat te creëren (d.w.z. minder dan 5 zonsmassa's), maar hij is groot genoeg om een kleine, dichte en hete massa neutronen te creëren (vandaar de naam). Vanwege de "Pauli-uitsluitingsprincipe" - een kwantummechanische principaal die voorkomt dat twee neutronen dezelfde kwantumkarakteristieken binnen hetzelfde volume hebben - wordt ook voorspeld dat neutronensterren erg heet zijn. Intense zwaartekracht dwingt materie tot een klein volume, maar kwantumeffecten stoten de neutronen af. Nadat de ster supernova is geworden, aangezien de neutronensterren zo klein zijn (een straal van slechts 10 tot 20 km), behoudt de kleine massa het impulsmoment van de sterren, wat resulteert in een snel draaiend, sterk stralend lichaam.
Veel van het magnetisme van de sterren is ook bewaard gebleven, maar in een enorm toegenomen dichte staat. Van neutronensterren wordt daarom verwacht dat ze een intens magnetisch veld hebben. Het is in feite dit magnetische veld dat helpt om emissiestralen te genereren uit de magnetische polen van het roterende lichaam, waardoor een stralingsbundel ontstaat (net als een vuurtoren).
Een van deze flitsende vuurtorens heeft echter waarnemers verrast ... het explodeerde, waarbij enorme hoeveelheden energie de ruimte in werden geschoten, en vervolgens bleef het draaien en flitsen alsof er niets was gebeurd. Dit fenomeen is onlangs waargenomen door NASA's Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) en wordt ondersteund door gegevens van de Chandra X-ray Observatory.
Er zijn in feite andere klassen van neutronensterren. Langzaam draaiende, zeer magnetische "magnetars" worden beschouwd als een apart type neutronenster. Ze onderscheiden zich van de minder magnetische pulsar omdat ze sporadisch grote hoeveelheden energie de ruimte in laten stromen en niet de periodieke rotatie vertonen die we van pulsars begrijpen. Er wordt aangenomen dat magnetars exploderen terwijl het intense magnetische veld (het sterkste magnetische veld waarvan wordt aangenomen dat het in het heelal bestaat) het neutronensteroppervlak vervormt, waardoor extreem energetische herverbindingsgebeurtenissen tussen magnetische flux worden veroorzaakt, wat gewelddadige en sporadische röntgenuitbarstingen veroorzaakt.
Er wordt nu gespeculeerd dat bekende periodieke pulsars die plotseling magnetar-achtige explosies vertonen, in feite de sterk magnetische neven van pulsars zijn vermomd als pulsars. Pulsars hebben simpelweg niet genoeg magnetische energie om explosies van deze omvang te genereren, magnetars wel.
Fotis Gavriil van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, en zijn collega's analyseerden een jonge neutronenster (PSR J1846-0258 genaamd in het sterrenbeeld Aquila). Deze pulsar werd vaak als "normaal" beschouwd vanwege zijn snelle spin (3,1 omwentelingen per seconde), maar RXTE nam in 2006 vijf magnetar-achtige röntgenuitbarstingen van de pulsar waar. Elke gebeurtenis duurde niet langer dan 0,14 seconden en genereerde de energie van 75.000 zonnen. Vervolgwaarnemingen door Chandra bevestigden dat de pulsar in de loop van zes jaar meer "magnetar-achtig" was geworden. De rotatie van de pulsar vertraagt ook, wat suggereert dat een hoog magnetisch veld de rotatie ervan kan afremmen.
Deze bevindingen zijn significant, omdat het suggereert dat pulsars en magnetars hetzelfde wezen kunnen zijn, alleen in verschillende perioden van een pulsars-levensduur, en niet in twee totaal verschillende klassen van neutronensterren ...
De resultaten van dit onderzoek zullen worden gepubliceerd in het nummer van vandaag Science Express.
Bron: AAAS Science Express
