Svagt udbrud af en tiltagende millisekund røntgenpulsar observeret af astronomer

Europæiske astronomer har set et nyt udbrud af den tiltagende millisekund røntgenpulsar betegnet SAX J1748.9-2021. Udbruddet, som startede den 29. september, 2017, er svagere og kortere end tidligere udbrud af denne pulsar. Opdagelsen er rapporteret i et papir offentliggjort 28. juni på arXiv.org.

Millisekundpulsarer er neutronstjerner, der roterer hundredvis af gange i sekundet. De spiller en vigtig rolle i forståelsen af ​​neutronstjernernes udvikling og ligningen for tilstande af kondenseret stof, og kan også bruges til at detektere lavfrekvente gravitationsbølger.

Akkreterende millisekund røntgenpulsarer (AMXP) er en ejendommelig type røntgenpulsarer, hvor korte spinperioder er forårsaget af langvarig masseoverførsel fra en ledsagerstjerne med lav masse gennem en tilvækstskive til en langsomt roterende neutronstjerne. De opfattes af det videnskabelige samfund som astrofysiske laboratorier, der kunne være essentielle for vores forståelse af termonuklear sprængningsprocesser.

Til dato, kun 21 AMXP'er er blevet opdaget. En af dem er SAX J1748.9-2021 placeret i kuglehoben NGC 6440, omkring 28, 000 lysår væk fra Jorden. Det blev opdaget i 1998 af BeppoSAX røntgenastronomisatellitten, under sit første registrerede udbrud. Efterfølgende udbrud fandt sted i 2001, 2005, 2010 og 2015.

Nu, et team af astronomer ledet af Fabio Pintore fra Institute of Space Astrophysics og Cosmic Physics i Milano, Italien, har opdaget det sjette udbrud af denne pulsar. Detektionen blev foretaget ved hjælp af Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) ombord på den internationale rumstation. Opfølgende observationer af denne begivenhed blev udført med NASAs Swift og NuSTAR rumfartøjer, sammen med ESA's INTEGRAL og XMM-Newton rumteleskoper.

"I 2017 SAX J1748.9-2021 gennemgik sit sjette udbrud. Hændelsen blev først opdaget af MAXI/GSC den 29. september og derefter observeret af Swift/XRT, INTEGRAL, XMM-Newton og NuSTAR, " skrev forskerne i avisen.

Observationer udført af Pintores team viser, at det nyligt observerede udbrud varede omkring 13 dage og viste et eksponentielt henfald med e-foldningstid på cirka fire dage. Lyskurve opnået af MAXI indikerer, at pulsaren nåede toppen af ​​udbruddet mellem 4. og 5. oktober.

Ifølge undersøgelsen 2017-udbruddet nåede en 0,3-70 keV uabsorberet lysstyrke på omkring 3,0 undebillion erg/s. Dette er det svageste udbrud af alle sådanne hændelser, der er registreret hidtil. I øvrigt, det er også det korteste udbrud til dato, da tidligere eksplosioner normalt varede omkring 30 dage.

Desuden, forskerne fandt, at spektrale egenskaber af SAX J1748.9-2021 bestemt af nyere observationer, inklusive en elektrontemperatur på omkring 20 keV, et fotonindeks på ca. 1,6-1,7 keV og frøfotontemperatur på 0,44 keV, tyder på, at pulsaren blev observeret i den såkaldte "hårde" tilstand. Denne tilstand er karakteriseret ved kombinationen af ​​en termisk blød komponent (temperaturer under 2 keV), en dominerende komtoniserende komponent med elektroner i et optisk tyndt varmt plasma med temperaturer mellem 20 og 50 keV, og i nogle tilfælde af en tredje termisk kontinuumkomponent, der sandsynligvis produceres af overfladen af ​​en neutronstjerne.

© 2018 Phys.org