Observationer kaster mere lys over egenskaberne af pulsar PSR J0740+6620

Et internationalt hold af astronomer har udført røntgenobservationer af en massiv millisekundpulsar kendt som PSR J0740+6620. Resultaterne af observationskampagnen, præsenteret i et papir offentliggjort den 14. maj på arXiv pre-print repository, levere vigtig information om egenskaberne af denne pulsar.

Pulsarer er stærkt magnetiserede, roterende neutronstjerner, der udsender en stråle af elektromagnetisk stråling. De hurtigst roterende pulsarer, med rotationsperioder under 30 millisekunder, er kendt som millisekundpulsarer (MSP'er).

Astronomer antager, at de er dannet i binære systemer, når den oprindeligt mere massive komponent bliver til en neutronstjerne, der derefter bliver spundet op på grund af ophobning af stof fra den sekundære stjerne.

PSR J0740+6620 er en isoleret rotationsdrevet MSP, der spinder ved cirka 346 Hz, mens den kredser med en binær ledsager. Tidligere undersøgelser rapporterede, at den indeholder en neutronstjerne med høj masse - mindst to gange mere massiv end vores sol.

En gruppe astronomer ledet af Thomas E. Riley fra University of Amsterdam, Holland, kiggede nærmere på PSR J0740+6620 for at kaste mere lys over dens karakter. Til dette formål, de brugte instrumentet Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) ombord på den internationale rumstation (ISS) og ESA's XMM-Newton rumfartøj.

"PSR J0740+6620-analysen er baseret på en sekvens af eksponeringer med NICER XTI (herefter NICER) erhvervet i perioden 2018 21. september—2020 17. april (...) XMM-Newton (herefter XMM) teleskopet observeret PSR J0740+ 6620 som en del af et Director's Discretionary Time-program i tre besøg:2019 26. oktober (ObsID 0851181601), 28. oktober 2019 (ObsID 0851181401), og 1. november 2019 (ObsID 0851181501), " skrev forskerne i avisen.

Observationerne fandt, at PSR J0740+6620 har en ækvatorial radius på omkring 12,39 km og en masse på omkring 2,07 solmasser. Radius er i overensstemmelse med værdierne rapporteret af andre undersøgelser, mens massen er større end tidligere antaget, som tidligere undersøgelser påpegede til værdier mellem 1,34 og 1,44 solmasser.

Ifølge undersøgelsen PSR J0740+6620 har en spinperiode på cirka 2,88 ms, og den neutrale hydrogensøjletæthed for denne pulsar blev estimeret til at være på et niveau på omkring 450 quintillion/cm. Objektet er placeret omkring 3, 900 lysår væk fra Jorden.

I betragtning af at mange parametre for PSR J0740+6620 forbliver ukendte, forfatterne af papiret planlægger yderligere undersøgelse af denne pulsar ved hjælp af NICER og XMM-Newton.

"I det fremtidige arbejde, vi vil bruge den forbedrede pipeline præsenteret i dette brev til at udføre fælles analyse af NICER- og XMM-datasættene for PSR J0030+0451 og andre kilder, " bemærkede forskerne.

© 2021 Science X Network