Olağandışı radyo sinyalleri yayan bir nötron yıldızının keşfi, bu benzersiz yıldız sistemleri hakkındaki anlayışımızı yeniden şekillendiriyor.
MeerTRAP ekibi, Güney Afrika'daki MeerKAT radyo teleskopunu kullanarak Samanyolu'nun 1300 ışık yılı uzaklıktaki Vela-X 1 bölgesini gözlemlerken yaklaşık 300 milisaniye süren garip görünümlü bir flaş veya "titreşim" tespit etti.
Flaş, radyo dalgası yayan bir nötron yıldızının bazı özelliklerine sahipti. Ama bu daha önce gördüğümüz hiçbir şeye benzemiyordu.
Ekip, benzer titreşimleri bulma umuduyla bölgeden daha eski verileri taradı. İlginç bir şekilde, daha önce gerçek zamanlı darbe algılama sistemi tarafından kaçırılan bu tür darbeler tespit edildi.
Darbelerin varış zamanlarının hızlı bir analizi, bunların yaklaşık her 76 saniyede bir tekrarlandığını gösterdi - oysa çoğu nötron yıldızı darbesi birkaç saniye, hatta milisaniye içinde döngüye giriyor.
Ekibin gözlemleri, PSR J0941-4046'nın bir "pulsar" ve hatta bir "magnetar"ın bazı özelliklerine sahip olduğunu gösterdi. Pulsarlar, genellikle kutuplarından radyo dalgaları yayan çökmüş dev yıldızların aşırı yoğun kalıntılarıdır.
Döndüklerinde, radyo darbeleri Dünya'dan ölçülebilir, tıpkı bir deniz fenerinin uzaktan periyodik olarak yanıp sönmesi gibi.
Bununla birlikte, bundan önce bir pulsar için bilinen en uzun dönüş süresi 23,5 saniyeydi - bu, tamamen yeni bir radyo yayan nesne sınıfı bulmuş olabileceğimiz anlamına geliyor.
MeerKAT'taki MeerTRAP ve ThunderKAT projelerinden ekibe ulaşan tüm veriler kullanılarak, nesnenin konumu mükemmel bir doğrulukla saptandı. Bundan sonra ekip, darbelerin kaynağını incelemek için daha hassas takip gözlemleri gerçekleştirdi.
PSR J0941-4046 adlı yeni keşfedilen nesne, diğer atarcalara kıyasla son derece yavaş dönen, tuhaf bir radyo yayan galaktik nötron yıldızıdır. Pulsar titireşim hızları inanılmaz derecede tutarlıdır ve takip eden gözlemler, ekibin, her titreşim varış zamanını saniyenin 100 milyonda birine kadar tahmin etmesini sağladı.
Beklenmedik titreşim hızının yanı sıra, PSR J0941-4046, nötron yıldızı "mezarlığında" bulunduğu için de benzersizdir. Bu, herhangi bir radyo emisyonu algılamayı beklemediğimiz bir uzay bölgesidir, çünkü buradaki nötron yıldızlarının yaşam döngülerinin sonunda olduğu ve bu nedenle aktif (veya daha az aktif) olmadığı teorize edilmiştir.
PSR J0941-4046, nötron yıldızlarının nasıl doğup geliştiğine dair anlayışımıza meydan okuyor.
Aynı zamanda, en az yedi farklı darbe şekli üretiyor gibi göründüğü için de büyüleyici, oysa çoğu nötron yıldızı böyle bir çeşitlilik göstermez. Darbe şeklindeki bu çeşitlilik ve ayrıca darbe yoğunluğu, muhtemelen nesnenin bilinmeyen fiziksel emisyon mekanizması ile ilgilidir.
Belirli bir darbe türü, güçlü bir "yarı-periyodik" yapı gösterir, bu da bir tür salınımın radyo emisyonunu yönlendirdiğini gösterir. Bu darbeler bize PSR J0941-4046'nın iç işleyişi hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.
Bu yarı-periyodik darbeler, kaynağı bilinmeyen kısa radyo patlamaları olan esrarengiz hızlı radyo patlamalarına biraz benzerlik göstermektedir. Ancak, PSR J0941-4046'nın hızlı radyo patlamalarında gözlemlenen türde enerjiler yayıp yaymadığı henüz belli değil.
Magnetarlar, çok güçlü manyetik alanlara sahip nötron yıldızlarıdır ve bunlardan sadece birkaçının tayfın radyo bölümünde yayıldığı bilinmektedir. Henüz ultra uzun periyotlu bir magnetar tespit edilmemiş olsa da, bunların olası bir hızlı radyo patlaması kaynağı olduğu teorize ediliyor.
Radyo araştırmaları genellikle bu kadar uzun süreler için arama yapmadığından, PSR J0941-4046'nın radyo spektrumunda ne kadar süredir aktif olduğu belirsizdir.
Benzer nesneler için gelecekteki aramalar, nötron yıldızı popülasyonunu anlamamız için hayati olacaktır.