Diep in de ruimte, op ongeveer 3900 lichtjaar van de Aarde, draait een van de meest ongebruikelijke objecten die astronomen kennen. Dit is de milliseconde pulsar PSR J0435+3233 - een neutronenster die een volledige omwenteling maakt in slechts 3,2 milliseconden. Een internationaal team van wetenschappers heeft onlangs, na analyse van gegevens van de Fermi-telescoop, ontdekt dat deze pulsar gammastraling uitzendt in een strikt periodiek patroon, wat hem een zeldzaam voorbeeld maakt onder vergelijkbare objecten.
De ontdekking begon met radio-observaties. In 2026 registreerde de Chinese FAST-radiotelescoop (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) voor het eerst signalen van PSR J0435+3233. De pulsar bleek deel uit te maken van een dubbelstersysteem en trok onmiddellijk de aandacht met zijn extreme kenmerken. Zijn afgeleide periode - de snelheid van rotatievertraging - bleek twee ordes van grootte hoger dan die van typische milliseconde pulsars. De spin-down luminosity bereikt een enorme waarde van ongeveer 5,89 × 10^37 erg/s, wat vergelijkbaar is met jonge, energieke pulsars, hoewel het object zelf behoort tot de klasse van "gerecyclede" neutronensterren.
Milliseconde pulsars worden doorgaans gevormd in dubbelstersystemen: de neutronenster wordt "opgeschroefd" door de accretie van materie van zijn metgezel. Dit proces strijkt het magnetische veld glad, waardoor ze relatief "kalm" worden. PSR J0435+3233 onderscheidt zich echter door een sterk oppervlakkig dipoolmagnetisch veld - ongeveer 12,6 miljard Gauss - en een hoge energiedissipatie. Zulke eigenschappen maakten het een uitstekende kandidaat voor het zoeken naar gammastraling.
Het team onder leiding van Mencheng Zhang van de Yunnan University ging aan de slag. Ze bestudeerden bijna 17,7 jaar aan waarnemingen van de Fermi-LAT-telescoop in het energiebereik van 0,1 tot 500 GeV. De Fermi-catalogus vermeldde al een gamma-bron, 4FGL J0435.5+3232, die zich op slechts 0,01 graden van de positie van de pulsar bevond. Analyse van de rotatie-fase toonde duidelijke pulsaties aan met een significantieniveau van ongeveer 6,8σ. De gammastraling is geconcentreerd in een smal fasebereik - ongeveer van 0,44 tot 0,69, oftewel slechts een kwart van de volledige rotatie van de ster. De rest van de tijd is de pulsar in het gamma-bereik "stil".
De luminositeit in gammastraling bedroeg ongeveer 6,26 × 10^32 erg/s. Bij een dergelijke kolossale rotatie-energie bleek de efficiëntie van de gammastraling onverwacht laag - in de orde van 10^{-5}. Dit staat in contrast met de verwachtingen voor objecten met een vergelijkbaar vermogen en opent nieuwe vragen over de deeltjesversnellingsmechanismen, de geometrie van de stralingsbundels en de structuur van de magnetosfeer van extreme milliseconde pulsars.
De ontdekking van gamma-pulsaties van PSR J0435+3233 maakt het een waardevol laboratorium voor het bestuderen van de fysica van neutronensterren. Wetenschappers merken op dat de combinatie van hoge spin-down energie en lage gamma-uitvoer-efficiëntie beter zal helpen begrijpen hoe de magnetospheren van dergelijke snelle en krachtige objecten werken. Elke nieuwe waarneming van dit verre "vuurtoren" brengt ons dichter bij het begrijpen van de meest extreme omstandigheden in het universum - waar de dichtheid van materie en de sterkte van de velden de limieten bereiken die voor aardse laboratoria ontoegankelijk zijn.
