science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ultraheldere röntgenbron wordt wakker in de buurt van een melkwegstelsel niet zo ver weg

Artistieke impressie van een ultralichtgevende röntgenpulsar. Krediet:NASA / JPL-Caltech

Een nieuwe ultraheldere bron van röntgenstralen is ontwaakt tussen onze galactische buren de Magelhaense Wolken, na een slaap van 26 jaar. Dit is het op een na dichtstbijzijnde object dat tot nu toe bekend is, met een helderheid groter dan een miljoen zonnen. De ontdekking is gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Het object, bekend als RX J0209.6-7427, werd voor het eerst gedetecteerd tijdens een 6 maanden durende uitbarsting in 1993. Hoewel het aanvankelijk werd geïdentificeerd als een Be-type X-ray binary, zijn ware aard bleef een mysterie terwijl het de volgende 26 jaar in een slapende toestand bleef hangen, pas in november vorig jaar weer opflakkeren.

Nutsvoorzieningen, een team van Indiase wetenschappers heeft AstroSat gebruikt, India's eerste speciale ruimteobservatorium, om de extreme aard van de bron te onthullen, en hebben voor het eerst breed-energetische röntgenpulsaties in het object gedetecteerd. Dit classificeert het als een type object dat bekend staat als een ultralichtgevende röntgenpulsar (ULXP).

De pulsar bevindt zich in de Magelhaense Brug, een stroom van gas en sterren die de Magelhaense Wolken met elkaar verbindt. Dit zijn twee van onze meest nabije galactische metgezellen, en enkele van de meest verre objecten die met het blote oog zichtbaar zijn. De nieuwe röntgenbron is de op één na dichtstbijzijnde ULXP die tot nu toe bekend is, na een ontdekking in 2018 in ons eigen Melkwegstelsel, en is pas het achtste object dat ooit is ontdekt.

Ultralichtgevende röntgenbronnen zijn waarneembaar als afzonderlijke punten in de lucht, maar met helderheid vergelijkbaar met hele sterrenstelsels. "De conventionele theorie is dat om zo helder te schijnen, ULXP's moeten gloeiende accretieschijven zijn rond zwarte gaten, " zei Amar Deo Chandra, hoofdauteur van de nieuwe studie. "Echter, recente ontdekkingen van pulsaties in deze objecten suggereren dat ze in feite neutronensterren in hun hart kunnen hebben."

AstroSat in een cleanroom voor integratie met PSLV-C30 (bovenpanelen), en artist's impression van het AstroSat-ruimteobservatorium in een baan om de aarde (onderste paneel). Krediet:Indian Space Research Organization (ISRO)

Een neutronenster is het overblijfsel van een dode ster die evenveel materie bevat als onze zon, maar wordt gecomprimeerd tot een kleine straal van slechts 10 km - de grootte van een kleine stad. Men denkt dat de neutronenster in dit object zo snel als 100 keer per seconde ronddraait, en zendt pulsen van energetische röntgenstralen uit vanaf zijn magnetische polen, leidend tot de nieuwe classificatie 'X-ray pulsar'.

De groep astronomen, van IISER Calcutta, IUCAA Pune en het Centre for Excellence in Basic Sciences (UM-DAE CEBS) Mumbai, hebben ook ontdekt dat de pulsar misschien zelfs sneller gaat, het afsteken van helder X-ray 'vuurwerk'. Men denkt dat dit gebeurt wanneer de neutronenster materiaal van een begeleidende ster opvangt, het injecteren van energie in het systeem en het versnellen van de rotatie.

De schaarste aan vergelijkbare bronnen maakt het detecteren en bestuderen van nieuwe ULXP's essentieel voor röntgenastronomen die het heelal willen begrijpen.

"Dit is pas de achtste ULXP die tot nu toe is gedetecteerd, en de eerste in de buurt van de Magelhaense Wolken, Chandra voegt eraan toe. "Het verhoogt de interessante mogelijkheid dat een aanzienlijk deel van de ultralichtgevende röntgenbronnen in werkelijkheid neutronensterren zijn die aangroeien met super Eddington-snelheden, in plaats van zwarte gaten zoals eerder werd gedacht."