Hvordan kan nøytronstjerner lyse?

Nøytronstjerner er små stjerner med en diameter på bare cirka 20 kilometer. Til gjengjeld har de en densitet som er helt enorm: En teskje nøytronstjernematerie ville i et tenkt tilfelle veid en milliard tonn her på Jorden. Det skyldes at nøytronstjernene består av nøytroner som er pakket ekstremt tett sammen. Det er bare ett lite problem: En kule av tettpakkede nøytroner er ikke i stand til å lyse eller sende ut stråling. Likevel har Hubble-teleskopet sett nøytronstjerner, og mange nøytronstjerner er ganske kraftige radiokilder. Forklaringen er at strålingen ikke kommer fra nøytronstjernens overflate, men fra en atmosfære av gasser – trolig mest hydrogen. Atmosfæren rundt en nøytronstjerne er svært underlig. De fleste nøytronstjernene har et uhyre sterkt magnetfelt som styrer atmosfæren fullstendig. Protoner og elektroner fra hydrogenet virvler rundt i magnetfeltet og sender ved det ut en sterk stråling som kalles synkrotronstråling. Ved de magnetiske polene kan hydrogenet treffe nøytronstjernens overflate med enorm fart, og det gir en høy temperatur på millioner av grader. Det er derfra ”overflatestrålingen” stammer: To intenst lysende flekker ved de magnetiske polene der det sendes ut stråling i alle frekvenser, helt fra gammastråling opp til synlig lys. Nesten all strålingen sendes ut i to sektorer fra hver sin magnetpol, og hvis bare en av sektorene peker mot Jorden, kan vi ta imot den pulserende strålingen. I disse tilfellene snakker vi om en pulsar. Men fordi en nøytronstjernes strålesektor kan peke i alle mulige retninger, er det mange nøytron-stjerner vi ikke kan observere fra Jorden.