Udbrud af Cepheus X-4 pulsar inspiceret med AstroSat

Ved at bruge AstroSat-rumfartøjet, Indiske astronomer har observeret Cepheus X-4 røntgenpulsaren under dens udbrud i 2018. Resultaterne af disse observationer giver vigtig indsigt i egenskaberne ved dette udbrud og kaster mere lys over pulsarens natur. Undersøgelsen blev præsenteret i et papir offentliggjort den 8. juli på arXiv.org.

Røntgenpulsarer (også kendt som akkretionsdrevne pulsarer) er kilder, der viser strenge periodiske variationer i røntgenintensitet, bestående af en magnetiseret neutronstjerne i kredsløb med en normal stjerneledsager. I disse binære systemer, røntgenstrålingen er drevet af frigivelsen af ​​gravitationel potentiel energi, når materialet ophobes fra en massiv ledsager. Røntgenpulsarer er blandt de mest lysende objekter på røntgenhimlen.

I en afstand af omkring 33, 250 lysår væk, Cepheus X-4 blev opdaget i 1972 af et røntgenteleskop fra satellitten Orbiting Solar Observatory 7 (OSO-7) som en forbigående kilde. Efterfølgende observationer af denne kilde har fundet ud af, at det er et Be-binært pulsarsystem med en spinperiode på 66,25 sekunder. Generelt, Be-binære pulsarer er en klasse af højmasse-røntgenbinære (HXMB'er), hvor en neutronstjerne har en Be-stjerne som sin ledsager, viser betydelige variationer af kildens lysstyrke og pulsperiode under dens udbrudsaktivitet.

Kallol Mukerjee og H. M. Antia fra Tata Institute of Fundamental Research i Mumbai, Indien, undersøgte yderligere timing og spektroskopiske egenskaber af Cepheus X-4 ved at observere Cepheus X-4 med AstroSat i juli 2018 under dens udbrudsaktivitet.

"Timing og spektrale egenskaber af Cepheus X-4 blev undersøgt i den faldende fase af 2018-udbrud, ved at bruge AstroSat-observationer ved to forskellige kildelysstyrker, " skrev astronomerne i avisen.

Cepheus X-4 blev observeret med AstroSat ved lysstyrker på 20,4 og 10,2 duodecillion erg/s. Lyskurverne udviste stærk pulsering og co-relateret røntgenintensitetsvariation i 0,5-8,0 keV og 3-60 keV energibånd.

Spin-perioden for Cepheus X-4 blev bestemt til at være cirka 65,35 sekunder, mens dens spin-down-hastighed blev estimeret til at være mellem -2,1 og -1,6 pHz/s. I øvrigt, det blev fundet, at pulsaren viste kontinuerlig nedspinning med en gennemsnitlig hastighed på omkring -0,02455 pHz/s over de sidste 30 år, på grund af dets indtræden i det subsoniske propelregime.

Observationerne påviste også en cyklotronlinje i røntgenspektrene af Cepheus X-4, hvad gjorde det muligt for forskerne at bestemme variationen i styrke af magnetfelt over pulsarens pulsfase. Denne parameter blev målt til at variere mellem 3,2 og 3,7 billioner G.

Imidlertid, forskerne bemærkede, at der kræves endnu flere observationer for at drage endelige konklusioner vedrørende Cepheus X-4's spektrale variabilitet og variation af dens magnetiske feltstyrke.

"Yderligere, opfølgende observation af kilden under dens sjældne udbrud ville give os mulighed for at studere spektral variabilitet med kildens lysstyrke, variation af magnetfeltstyrke med tiden og for at undersøge arten af ​​dens tilvækstsøjle og geometri, hvor cyklotronlinjer produceres, " forklarede astronomerne.

© 2021 Science X Network