Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Ultraluminous X-ray pulsar M51 ULX-7 inspiceret af forskere

Røntgenlyskurve for M51 ULX-7 baseret på 2018-2020 Swift/XRT-overvågning af regionen. Kredit:Vasilopoulos et al., 2021.

Ved at bruge NASAs Swift og Chandra rumobservatorier, astronomer har undersøgt en ultraluminøs røntgenpulsar kendt som M51 ULX-7. Studiet, detaljeret i et papir offentliggjort den 16. februar på arXiv pre-print server, kaster mere lys over røntgen-variabiliteten af ​​denne kilde.

Ultra-luminous røntgenkilder (ULX'er) er punktkilder på himlen, der er så lyse i røntgenstråler, at hver udsender mere stråling, end 1 million sole udsender ved alle bølgelængder. Selvom de er mindre lysende end aktive galaktiske kerner, de er mere konsekvent lysende end nogen kendt stjerneproces.

Astronomer tror generelt, at på grund af deres lysstyrke, de fleste ULX'er er sorte huller. Imidlertid, nylige observationer har fundet ud af, at nogle ULX'er viser sammenhængende pulseringer. Disse kilder, kendt som ultra-luminous X-ray pulsars (ULXP'er), er neutronstjerner, der typisk er mindre massive end sorte huller. Listen over kendte ULP'er er stadig relativt kort; dermed, at studere objekter i denne klasse er afgørende for forskere, der udforsker universet i røntgenstråler.

M51 ULX-7 er en ULXP, der er vært for en neutronstjerne, der roterer med en spinperiode på omkring 2,8 sekunder. Det er et binært system med en periode på cirka to dage, udviser en super-orbital modulation med en periode på omkring 38 til 39 dage. Et hold af astronomer ledet af Georgios Vasilopoulos fra Yale University kiggede nærmere på superorbital- og orbitalvariabiliteten af ​​M51 ULX-7 ved at analysere arkivdata fra Chandra og Swift.

"Vi studerede variabiliteten af ​​M51 ULX-7, den eneste ULXP med en bane, der kontinuerligt kan overvåges af røntgenobservatorier, " skrev astronomerne i avisen.

Observationerne viser, at M51 ULX-7 var i en forlænget lavfluxtilstand. Astronomerne antager, at den observerede tilstand kan være relateret til en propelovergang, eller den kan indikere en variabel super-omløbsperiode som dem i andre tiltagende pulsarer.

Desuden, undersøgelsen påviste periodiske fald i Chandra røntgenlyskurven for M51 ULX-7. De er forbundet med den binære omløbsperiode. Det er første gang, at sådanne fald er blevet identificeret i en ULXP.

Astronomerne tilføjede, at den fysiske oprindelse af disse dyk forbliver uklar; imidlertid, det foreslår en konfiguration, hvor det binære systems baneplan er tættere på en kant-på-orientering.

Resultaterne tyder på, at massetilvæksthastigheden i M51 ULX-7 er super-Eddington. Resultaterne gjorde det muligt for holdet at beregne, at den binære bane skulle ændre sig cirka 0,3 sekunder om året.

I afsluttende bemærkninger, forfatterne af papiret bemærkede, at deres forskning understreger behovet for yderligere undersøgelser af ULXP'er, især langsigtet overvågning af sådanne kilder.

"Fra et observationssynspunkt, det demonstrerer behovet for lange overvågningsobservationer af ULXP'er og ULX'er for at identificere og bekræfte tilstedeværelsen af ​​funktioner relateret til orbital modulation. Sådanne kombinerede indsatser vil bidrage til at udvikle en fysisk motiveret, selvkonsistent model i stand til at udforske de centrale motorer i ULXP'er, " konkluderede forskerne.

© 2021 Science X Network




Varme artikler