Astronomer opdager radioemission fra en symbiotisk røntgen-binær

(Phys.org)—Ved brug af Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), en international gruppe af forskere har opdaget radioemissioner fra det tiltagende røntgenpulsar og symbiotiske røntgen-binære system kaldet GX 1+4. Det er den første opdagelse af radioemissioner fra en symbiotisk røntgen-binær og den første indikation af en jetstråle fra en tiltagende røntgenpulsar med et stærkt magnetfelt. Resultaterne rapporteres den 6. november i et papir offentliggjort på arXiv.org.

Opdaget i 1970, GX 1+4 er en akkreterende røntgenpulsar på omkring 14, 000 lysår væk med en relativt lang rotationsperiode på omkring 120 sekunder. Den samler stof fra sin ledsager M6III-type røde kæmpe, V2116 Oph, som kredser om pulsaren hver 1. 161 dage. Derfor, systemet blev klassificeret som en symbiotisk røntgen-binær (SyXRB), da den består af en neutronstjerne lavmasse-røntgen-binær akkretering fra stjernevinden fra en M-type kæmpe donor.

GX 1+4's langsigtede spin har været et emne af interesse for astronomer, der har observeret dette system i mange år. For nylig, et hold af astronomer ledet af Jakob van den Eijnden fra University of Amsterdam, Holland, har brugt VLA-observatoriet i New Mexico til at udføre radioobservationer af GX 1+4 som en del af et større program, der studerer vedvarende lavmasse-røntgenbinære. Som resultat, de opdagede radioemissioner fra denne pulsar.

"Vi rapporterer om opdagelsen af ​​radioemission fra SyXRB GX 1+4 ved hjælp af Karl G. Jansky Very Large Array (herefter VLA). Denne detektering udgør både den første radiodetektering af en SyXRB og de første antydninger af et jetfly fra en accreting røntgenpulsar med et stærkt magnetfelt, " skrev forskerne i avisen.

VLA gjorde det muligt for astronomerne at detektere radioemission ved 9,0 GHz med en fluxtæthed på omkring 105,3 µJy. Imidlertid, oprindelsen af ​​denne emission er fortsat usikker, og holdet tager højde for flere hypoteser, der kunne forklare denne aktivitet.

Forskerne hævder, at den detekterede emission højst sandsynligt kan være forårsaget af en af ​​de tre mekanismer:stød i samspillet mellem tilvækststrømmen og magnetosfæren, en synkrotron-emitterende jet, eller et propeldrevet udløb. De udelukker muligheden for, at det skyldes stjernevinden fra den røde kæmpe-ledsager.

"Vi kan muligvis observere radioemission fra stød, da tilvækststrømmen interagerer med magnetosfæren. (...) Sådanne stød er kompatible med egenskaberne for GX 1+4, hvis magnetfeltet faktisk er så højt som omkring 10 ¹⁴ G, " står der i avisen.

Forskerne tilføjede, at chok-scenariet kunne være ugyldigt, hvis GX 1+4 har et svagere magnetfelt end anslået.

Når det kommer til den anden mulighed, radioemissionen kunne også være synkrotronemission fra et kollimeret jetfly. Forfatterne bemærkede, at lysstyrken af ​​GX 1+4 er i overensstemmelse med radio- og røntgenlysstyrken i en stor prøve af neutronstjerner, der optager lavmagnetisk felt, hvor radioemission stammer fra sådanne jetfly. De tilføjede, at hvis denne hypotese er sand, det ville vise, at stærke magnetfelter (over en billion G) ikke nødvendigvis undertrykker jetdannelse.

Endelig, forskerne foreslår, at radioemissionen kan forklares med en magnetisk propel. De understregede, at en sådan udstrømning er blevet udledt af tidligere røntgenobservationer i to andre røntgenpulsarer med højt magnetfelt.

Alt i alt, flere observationer af GX 1+4 er nødvendige, især samtidigt ved radio- og røntgenbølgelængder, for at vælge den mest plausible teori og for bedre at forstå arten af ​​dens radioemission.

© 2017 Phys.org