science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Diffuse röntgenstraling gedetecteerd rond de ultralichtgevende röntgenpulsar NGC 5907 ULX-1

Multi-instrument zachte röntgenlichtcurve van NGC 5907 ULX-1 sinds april 2017. Credit:Belfiore et al., 2019.

Met behulp van NASA's Chandra-ruimtevaartuig, Europese astronomen hebben een diffuse röntgenstraling gedetecteerd rond een ultralichtgevende röntgenpulsar in het sterrenstelsel NGC 5907. De nieuw gedetecteerde emissie zou een uitdijende nevel kunnen zijn die wordt aangedreven door de wind van de pulsar. De bevinding wordt gedetailleerd beschreven in een paper die op 25 oktober is gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Ultraluminous X-ray sources (ULX's) zijn puntbronnen aan de hemel die zo helder zijn in röntgenstralen dat ze elk meer straling uitzenden dan 1 miljoen zonnen op alle golflengten. Hoewel ze minder lichtgevend zijn dan actieve galactische kernen (AGN), ze zijn consistenter lichtgevend dan enig bekend stellair proces.

Sommige ULX's vertonen coherente pulsaties. Deze bronnen, bekend als ultralichtgevende röntgenpulsars (ULXP's), zijn neutronensterren die doorgaans minder massief zijn dan zwarte gaten. De lijst met bekende ULP's is nog relatief kort, daarom zijn gedetailleerde waarnemingen van tot nu toe gedetecteerde objecten van deze klasse essentieel voor onderzoekers die het universum met röntgenstralen bestuderen.

NGC 5907 ULX-1 is een ULXP in het bijna edge-on spiraalstelsel NGC 5907 dat zich op zo'n 55,7 miljoen lichtjaar afstand bevindt. De pulsar heeft een maximale röntgenhelderheid van meer dan 100 duodecillion erg/s en wordt aangedreven door een oplopende neutronenster met een spinperiode van ongeveer een seconde.

Onlangs, een team van astronomen onder leiding van Andrea Belfiore van het Institute of Space Astrophysics and Cosmic Physics van Milaan, Italië, in dienst Chandra, ESA's XMM-Newton-ruimtevaartuig en NASA's Neil Gehrels Swift Observatory, om NGC 5907 ULX-1 nader te bekijken. Resultaten van Chandra-waarnemingen onthullen de aanwezigheid van een uitgebreide diffuse röntgenstraling rond de bron.

"Tijdens een Chandra-observatie om een ​​lage staat van ULX1 te onderzoeken, we hebben diffuse röntgenstraling gedetecteerd op de positie van ULX1, ’ schreven de astronomen in de krant.

De nieuw gedetecteerde emissie lijkt te worden verlengd, met een waargenomen schijfstraal van ongeveer 1,35 boogseconden. Het kenmerk bleek 25 fotonen te bevatten, echter geen onder 0,8 keV.

De astronomen nemen aan dat de geïdentificeerde structuur hoogstwaarschijnlijk een uitdijende nevel is die wordt aangedreven door de wind van NGC 5907 ULX-1. Dergelijke nevels (ook wel bellen genoemd) worden over het algemeen toegeschreven aan schokken die worden veroorzaakt door uitstromen van het binaire systeem in wisselwerking met het omringende medium.

"We nemen aan dat een isotrope wind met constant vermogen L met wie wordt uitgezonden door het ULX-systeem, schokt het externe medium (ISM) en breidt uit volgens een zelfvergelijkbare oplossing. Na een korte gratis uitbreidingsperiode, de wind vormt een schok die begint als adiabatisch maar steeds efficiënter wordt, ' staat er in de krant.

In het geval van de veronderstelde nevel rond NGC 5907 ULX-1, ontdekten de onderzoekers dat het een diameter heeft van ongeveer 650 lichtjaar, karakteristieke energie van ongeveer 1,9 keV, en een helderheid op een niveau van 200 undeciljoen erg/s. Rekening houdend met deze resultaten werd berekend dat de nevel ongeveer 70 is, 000 jaar oud en heeft een mechanische kracht van ongeveer 130 duodecillion erg/s.

© 2019 Wetenschap X Netwerk