Accreting millisecond X-ray pulsars, from accretion disk to magnetic poles

Alessandro Patruno bestudeerde allerlei fenomenen die voorkomen op en rond accreterende milliseconde röntgenpulsars. Zo bekeek hij ondermeer variaties in de rotatiesnelheid van deze compacte objecten en de thermonucleaire explosies die voorkomen op het oppervlak. Accreterende millseconde pulsars onstaan in dubbelstersystemen die bestaan uit een compacte neutronenster en een normale ster. Als de afstand tussen de twee componenten klein genoeg wordt kan massaoverdracht van de normale ster op de neutronenster plaatsvinden. Dit proces wordt accretie genoemd. Bij het accretieproces wordt middels thermonucleaire explosies enorm veel energie op het oppervlakte van de neutronenster vrijgemaakt. De fotonen die hierbij vrijkomen zien we als röntgenflitsen. Patruno vond op één pulsar de exacte locatie van de thermonucleaire explosies. Hij ontdekte dat die ontploffingen plaatsvinden op de magnetische polen en niet op de equator. Ondertussen draait de ster om haar as en zien we na iedere volledige rotatie op aarde een puls röngenstraling. Vandaar dat deze objecten röntgenpulsars worden genoemd. Ze worden milliseconde pulsars genoemd, omdat door de accretie de röntgenpulsar steeds sneller kan gaan roteren en de rotatieperiode zelfs kan afnemen tot enkele milliseconden. Bij andere sterren bleek dat het gebied dat röntgenstraling uitzend zich mogelijk verplaatst over het oppervlak. Daarom concludeert Patruno ook dat, in tegenstelling tot wat de afgelopen tien jaar in de sterrenkunde werd aangenomen, de acceleratie van deze soort neutronensterren niet te meten is met standaardtechnieken