Røntgen Pulsar XTE J1946+274 undersøgt med NuSTAR

Ved at bruge NASAs Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) rumfartøj, Russiske astronomer har undersøgt en forbigående røntgenpulsar kendt som XTE J1946+274. Resultaterne af undersøgelsen, præsenteret i et papir offentliggjort den 11. oktober på arXiv.org, give mere indsigt i arten af ​​dette objekt.

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.

XTE J1946+274 er en forbigående røntgenpulsar, der først blev opdaget under sit udbrud i september 1998 med All-Sky Monitor (ASM) ombord på Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). Pulsaren ligger omkring 32, 000 lysår væk og udviser sammenhængende pulsationer med en periode på 15,83 sekunder.

Det seneste udbrud af XTE J1946+274 fandt sted i 2018, og et hold af astronomer ledet af Alena Gorban fra det russiske rumforskningsinstitut besluttede at bruge NuSTAR til at udføre spektral- og timinganalyse af emissionen fra denne pulsar. Forskningen blev suppleret med data fra NASAs Swift-rumfartøj.

"I denne avis, vi analyserede observationsdataene for røntgenpulsaren XTE J1946+274, opnået med Nustar-observatoriet i juni 2018, " skrev forskerne.

Undersøgelsen udført af Gorbans team viste, at bredbåndsspektret af XTE J1946+274 bedst kunne beskrives enten ved Comptonization-modellen, eller ved en magtlov med en højenergi eksponentiel afskæring, inklusive absorptionen ved lave energier og den fluorescerende jernlinje ved 6,4 keV.

I øvrigt, en cyklotronabsorptionslinje ved en energi på ca. 38 keV blev detekteret i pulsarens spektrum, bekræftelse af antagelserne baseret på tidligere observationer. Detekteringen gjorde det muligt for astronomerne at beregne den magnetiske feltstyrke på overfladen af ​​pulsarens neutronstjerne. Denne værdi blev anslået til at være på et niveau på 3,2 billioner G.

Ifølge avisen, de observerede pulsprofiler af XTE J1946+274 ændres mærkbart med stigende energi. Observationerne identificerede to toppe adskilt af ca. halvdelen af ​​fasen ved energier fra 3 til 20 keV. Forskerne fremsætter en hypotese, der kan forklare en sådan adfærd.

"Den mest naturlige forklaring på dette faktum er, at disse to toppe er forbundet med emissionen fra de to neutronstjernepoler. Efterhånden som energien stiger, disse toppe omdannes til en top, der observeres op til omkring 79 keV, " skrev forfatterne af undersøgelsen.

Undersøgelsen fandt også, at maksima for jernlinjeækvivalente bredder ikke falder sammen med maksima for pulsprofilen. Fundet gjorde det muligt for forskerne at bestemme tidsforsinkelsen (ca. 12,6 sekunder) mellem emissions- og ækvivalente breddespidser, hvilket svarer til en afstand på cirka 3,8 millioner kilometer. Denne værdi overstiger den indre størrelse af tilvækstskiven, men er meget mindre end afstanden til ledsagerstjernen på XTE J1946+274.

© 2021 Science X Network