ดาวนิวตรอนเป็นหนึ่งในวัตถุทางดาราศาสตร์ที่น่าสนใจที่สุดในจักรวาลที่รู้จัก นอกเหนือจากการเป็นดาวประเภทที่หนาแน่นที่สุด (ยกเว้นดาวควาร์กที่เป็นไปได้) พวกมันยังเป็นที่รู้จักในการสร้างคู่ดาวคู่ด้วยดาวมวลสูง จนถึงปัจจุบันมีการค้นพบระบบเพียง 39 ระบบเท่านั้นและยังมีการตรวจพบน้อยกว่าซึ่งประกอบด้วยดาวมวลสูงและดาวนิวตรอนแกมม่าเรย์พลังงานสูง (VHE)
จนถึงปัจจุบันมีการค้นพบเพียงสองระบบเท่านั้นระบบที่สองถูกค้นพบเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศที่รู้จักกันในชื่อการทำงานร่วมกันของระบบถ่ายภาพรังสีกล้องโทรทรรศน์พลังสูง (VERITAS) นอกจากจะเป็นการค้นพบที่หายากแล้วการค้นพบก็โชคดีมากเนื่องจากพฤติกรรมผิดปกติที่พวกเขาสังเกตเห็นมาจากระบบนี้จะไม่เกิดขึ้นอีกจนกว่าจะถึงปี 2067
ดาวนิวตรอนเป็นเพียงซากดาวหนาแน่นที่ระเบิดในซูเปอร์โนวาทิ้งไว้ข้างหลังวัตถุที่มีขนาดกะทัดรัดและมีความหนาแน่นสูงซึ่งหมุนอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้ดาวนิวตรอนสร้างสนามแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพซึ่งมุ่งเน้นการแผ่รังสีของมันไปยังลำแสงแคบซึ่งดูเหมือนประภาคารเมื่อมองจากขอบ เมื่อลำแสงเหล่านี้ตัดกับโลกนักดาราศาสตร์สามารถตรวจจับคลื่นพัลส์เหล่านี้ได้ทางวิทยุและความยาวคลื่นอื่น ๆ
เนื่องจากเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับดาวมวลสูงในรูปแบบคู่ไบนารีจึงไม่น่าแปลกใจที่พัลซาร์บางดวงมีคู่หูโคจรที่รอดชีวิตจากคู่ของมันที่จะกลายเป็นซุปเปอร์โนวา นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับระบบเหล่านี้ที่จะมีดิสก์เศษซึ่งได้รับผลกระทบจากพัลซาร์หมุนอย่างรวดเร็ว เมื่อรังสีปะทะกันกับเศษซากมันจะสร้างอนุภาคประจุไฟฟ้าที่สามารถเร่งความเร็วจนเกือบถึงความเร็วของแสงทำให้เกิดรังสีแกมม่าพลังงานสูงมาก (VHE)
ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์ 12 เมตรที่หอสังเกตการณ์ Fred Lawrence Whipple ซึ่งดำเนินการโดย Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) การทำงานร่วมกันของ VERITAS เริ่มติดตามสิ่งที่คิดว่าเป็นระบบพัลซาร์รังสี VHE ในปี 2559 แหล่งนี้ตั้งอยู่ ในเรือนเพาะชำขนาดใหญ่ประมาณ 5,000 ปีแสงจากโลกไปในทิศทางของกลุ่มดาวหงส์
ด้วยความช่วยเหลือของทีมนักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์รังสีเอกซ์ชั้นบรรยากาศ 17 ม. สองแห่ง Cherenkov (MAGIC) (ตั้งอยู่ที่หอดูดาว El Roque de Los Muchachos ในหมู่เกาะคานารี) ทีมพบว่าพัลซาร์มีสหายขนาดใหญ่ ที่โคจรรอบมันทุก ๆ 50 ปีในวงโคจรวงรีที่แสนมาก ทั้งสองทีมคำนวณว่าดาวจะอยู่ในจุดที่ใกล้ที่สุดในวงโคจรของพวกเขาภายในวันที่ 13 พฤศจิกายน 2017 และจะไม่เกิดขึ้นอีกจนกว่าจะถึงปี 2067
ผู้อำนวยการฝ่ายความร่วมมือ VERITAS ได้เคยมีส่วนร่วมกับนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ เพื่อตรวจสอบระบบนี้ทั้งก่อนระหว่างและหลังการเข้าใกล้ เมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์สี่ตัวของ Fred Lawrence Whipple Observatory พวกเขาตรวจจับรังสีแกมม่าจากแสงแวบวับสั้น ๆ ของรังสีเชอเรนคอฟที่ปรากฎบนท้องฟ้าเมื่อพวกมันถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศของโลก
การสำรวจครั้งแรกซึ่งดำเนินการในปี 2559 เผยให้เห็นการปล่อยรังสีแกมม่าที่อ่อนแอซึ่งสอดคล้องกับความจริงที่ว่าระบบเลขฐานสองในการฝังตัวในเรือนเพาะชำตัวเอก Ralph Bird นักวิจัยหลังปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิสกล่าวว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในระดับต่ำและสม่ำเสมอนี้น่าจะเกิดจากเนบิวลาซึ่งมีการขับเคลื่อนอย่างต่อเนื่อง
นักวิทยาศาสตร์จึงรอให้ดวงดาวมาถึงจุดที่ใกล้ที่สุดในวงโคจรเพื่อดูว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ อ้างอิงจาก Alicia López Oramas นักวิจัยจาก MAGIC ที่ Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) และหนึ่งในผู้เขียนที่สอดคล้องกันของการศึกษากล่าวว่าระบบที่มีลักษณะเฉพาะนี้คาดว่าจะปล่อยรังสีแกมม่าพลังงานสูงมากในระหว่างการเข้าใกล้นี้ และโอกาสนี้ไม่ควรพลาด”
ภายในเดือนกันยายนสิ่งต่าง ๆ เริ่มเปลี่ยนไปอย่างมาก ในฐานะไทเลอร์วิลเลียมสันนักศึกษาปริญญาโทจากภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเดลาแวร์และผู้มีส่วนร่วมสำคัญอีกคนหนึ่งต่อ VERITAS ระบุว่า:
“ รังสีแกมม่าที่เราสังเกตเห็นในเดือนกันยายนนั้นมีค่าสองเท่าของค่าก่อนหน้านี้ ระหว่างการเข้าใกล้ดาวฤกษ์กับพัลซาร์มากที่สุดในเดือนพฤศจิกายน 2560 ฟลักซ์เพิ่มขึ้น 10 เท่าในคืนเดียว”
เพื่อที่จะอธิบายพฤติกรรมนี้ทีมได้จับคู่แบบจำลองทางทฤษฎีตามทฤษฎีล่าสุดเกี่ยวกับพัลซาร์ดิสก์ดิสก์และการปล่อยมลพิษที่เกิดขึ้นกับการสังเกตการณ์ของพวกเขา สิ่งนี้พิสูจน์แล้วว่าไม่สำเร็จซึ่งทำให้พวกเขาสรุปได้ว่าจำเป็นต้องมีการแก้ไขที่สำคัญซึ่งรวมถึงข้อมูลที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการเผชิญหน้าระหว่างสองดาว
ในระยะสั้นการสังเกตเพิ่มเติมของคู่ไบนารีนี้มีความจำเป็นก่อนที่จะทำการสร้างแบบจำลองที่เหมาะสม ไม่น่าแปลกใจเนื่องจากระบบนี้เป็นเพียงกรณีที่สองของระบบพัลซาร์ไบนารีที่แสดงการปล่อยรังสีแกมม่า VHE อย่างไรก็ตามการสำรวจที่เก็บรวบรวมโดยทั้งสองทีมนั้นมีค่ามากเนื่องจากคำอธิบายก่อนหน้านี้ทั้งหมดเกี่ยวกับพฤติกรรมของไบนารี VBA แกมมาเรย์พัลซาร์ VHE เป็นการเก็งกำไร
ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้านักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะสำรวจสิ่งนี้และพัลซาร์อื่น ๆ เพื่อติดตามพฤติกรรมแปลกใหม่ที่มาจากวัตถุประเภทนี้ และถ้าแบบจำลองที่เหมาะสมสามารถพัฒนาขึ้นสำหรับระบบนี้โดยเฉพาะมันจะมีค่าอย่างยิ่งต่อนักวิทยาศาสตร์นำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของวัตถุขนาดกะทัดรัดตั้งแต่พัลซาร์ไปจนถึงระบบหลุมดำไบนารี
ในฐานะที่เป็น Wystan Benbow นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กับ CfA กล่าวว่า“ การลงทุนอย่างต่อเนื่องในการดำเนินงานของสิ่งอำนวยความสะดวกที่ทันสมัยและโดดเด่นเช่น VERITAS นั้นมีความสำคัญและจะช่วยให้แน่ใจว่าจะมีโอกาสต่อไปเพื่อให้บรรลุวิทยาศาสตร์การเปลี่ยนแปลง”
ความร่วมมือ VERITAS เป็นกลุ่มของนักวิทยาศาสตร์ 80 คนจาก 20 สถาบันในสหรัฐอเมริกาแคนาดาเยอรมนีและไอร์แลนด์ การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของพวกเขาเมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏใน จดหมายวารสารฟิสิกส์. หอสังเกตการณ์ Fred Lawrence Whipple ดำเนินการโดย Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO)
