Kvasi-periodisk dypning detekteret i en ultraluminøs røntgenkilde

Astronomer har udført en tidsanalyse af den ultraluminøse røntgenkilde NGC 247 ULX-1 ved hjælp af ESA's XMM-Newton-rumfartøj. Undersøgelsen påviste kvasi-periodisk dykning i røntgenlyskurven for denne kilde. Fundet er rapporteret i et papir offentliggjort den 22. april på arXiv pre-print server.

Ultraluminous 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. De er mindre lysende end aktive galaktiske kerner (AGN), men mere konsekvent lysende end nogen kendt stjerneproces. Selvom der er udført adskillige undersøgelser af ULX'er, den grundlæggende karakter af disse kilder er stadig uløst.

NGC 247 ULX-1 er en superblød ULX i den mellemliggende spiralgalakse NGC 247, der ligger omkring 11,1 millioner lysår væk. Den skifter mellem den bløde ultraluminøse røntgentilstand og den superbløde ultraluminøse tilstand. Tidligere observationer af NGC 247 ULX-1 antydede tilstedeværelsen af ​​stærke fald i kildeflux i dens lyskurve. Sådan dyppeadfærd er stadig dårligt forstået, men det kan indikere, at vi ser disse kilder med høj tilbøjelighed, eller det kan være bevis for en forestående disk.

Et hold af astronomer ledet af William Alston fra European Space Astronomy Center (ESAC) i Madrid, Spanien, har undersøgt NGC 247 ULX-1 med XMM-Newton, i håb om at bekræfte tilstedeværelsen af ​​dips og at kaste mere lys over deres egenskaber.

"NGC 247 ULX-1 blev observeret otte gange af XMM-Newton over en måned, fra 3. december 2019. Syv observationer har en varighed på ~115 ks og en varer i ~55 ks. To korte (∼ 35 ks) observationer fra 2016 er ikke inkluderet i denne analyse, da de er for korte til at sondere Fourier-frekvenser under ~ 1 × 10 ⁻⁴ Hz, " skrev forskerne i avisen.

Observationerne afslørede dybe og hyppige dyk i lyskurven for NGC 247 ULX-1 den 1. 000 til 10, 000 s tidsskalaer. Amplituden af ​​disse dyk stiger med stigende energibånd, da variationerne er større ved højere energier i både dip- og no-dip-epoken.

Analyse af tidsserieændringer viste, at dip-perioderne højst sandsynligt klynger sig omkring 5, 000 og 10, 000 sekunder. Dette er i overensstemmelse med spidstidsskalaerne observeret i effektspektrene. Imidlertid, flere brede dyk (med perioder over 15, 000 sekunder) er også blevet identificeret, hvilket foreslår en alternativ mekanisme til disse længerevarende dyk.

Ifølge forfatterne af papiret, resultaterne viser, at de detekterede kvasi-periodiske dyk i NGC 247 ULX-1 kan være forbundet med en eller anden struktur til stede i den ydre skive, hvor fotosfæren bliver optisk tynd. De bemærkede, at tilstedeværelsen af ​​dips og deres lange tidsskalaer understøtter scenariet, hvor bløde ULX'er primært ses langs kanten af ​​vinden.

"Dip kan være forårsaget af enten okkultation af den centrale røntgenkilde af en optisk tyk struktur, såsom vridning af accretion disc, eller fra tilsløring af en vind lanceret fra tilvækstskiven, eller begge. Denne adfærd understøtter ideen om, at superbløde ULX'er ses tæt på kanten af ​​accretion disken, " forklarede astronomerne.

© 2021 Science X Network