Astronomer har observerat dramatiska förändringar i neutronstjärnan P13 under ett decennium, då den gick från ett svagt tillstånd till hög luminösitet. Lokaliserad i galaxen NGC 7793, cirka 10 miljoner ljusår bort, ändrades P13:s röntgenutgång och rotationshastighet avsevärt. Dessa observationer ger nya insikter i superkritiska ackretionsprocesser.
Neutronstjärnor, de täta resterna av massiva stjärnor, kan uppvisa extrema beteenden vid gasackretion. I fallet med P13 i NGC 7793 övervakade forskare dess aktivitet från 2011 till 2024 med teleskop inklusive XMM-Newton, Chandra, NuSTAR och NICER.
Initialt identifierad som en neutronstjärna i superkritisk ackretion roterar P13 var 0,4:e sekund med stadig acceleration. Under decenniet varierade dess röntgenluminositet med mer än två magnitudordningar. En märkbar svag fas inträffade 2021, då stjärnans ljusstyrka sjönk betydligt. År 2022 började P13 återupplysa sig, och år 2024 hade luminosiiteten ökat till över 100 gånger 2021-nivån.
Detta åtföljdes av en förändring i rotationsdynamiken. Under återupplysningen 2022 fördubblades accelerationshastigheten för rotationshastigheten och förblev förhöjda till 2024. Denna synkronisering mellan luminositetsökningar och spin-up tyder på evoluerande ackretionsstrukturer, möjligen med skift i ackretionskolonnens höjd vid neutronstjärnans magnetiska poler.
Sådana pulsationer, detekterbara på grund av stjärnans rotation, ger ledtrådar till mekanismerna bakom ultraluminösa röntgenkällor. Resultaten indikerar att ackretionssystemet genomgick förändringar under den svaga perioden, och kopplar gasinflödeshastigheter till både ljusstyrka och spin-förändringar. Denna långsiktiga övervakning belyser hur superkritisk ackretion kan producera extrema luminositeter och främjar förståelsen av kompakt objekts fysik.