Met behulp van NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), een internationaal team van astronomen heeft röntgenwaarnemingen uitgevoerd van een aangroeiende röntgenpulsar die bekend staat als XTE J1858+034. Resultaten van de studie, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 18 januari op de arXiv pre-print server, meer inzicht geven in de eigenschappen van deze bron.

Röntgenpulsars (ook bekend als accretie-aangedreven pulsars) zijn bronnen die strikte periodieke variaties in röntgenintensiteit vertonen, bestaande uit een gemagnetiseerde neutronenster in een baan met een normale stellaire metgezel. In deze binaire systemen, de röntgenstraling wordt mogelijk gemaakt door het vrijkomen van potentiële zwaartekrachtenergie wanneer materiaal wordt aangegroeid door een enorme metgezel. Röntgenpulsars behoren tot de meest lichtgevende objecten aan de röntgenhemel.

Gedetecteerd in 1998 door de Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), XTE J1858+034 is een röntgenpulsar die röntgenpulsaties vertoont met een periode van ongeveer 221 seconden. Sinds zijn ontdekking, de bron is slecht onderzocht, en wat de aandacht van astronomen trok om het opnieuw te onderzoeken, was dat het in november 2019 een uitbarstingsperiode inging.

De uitbarsting van XTE J1858+034 werd waargenomen door NuSTAR en een groep astronomen, geleid door Christian Malacaria van NASA Marshall Space Flight Center, heeft de gegevens van deze waarnemingen geanalyseerd met als doel de emissie van deze bron beter te begrijpen.

"We analyseerden de NuSTAR-waarneming van de 2019-uitbarsting van de XRB [X-ray binary] XTE J1858+034. De bron, relatief slecht bestudeerd, is nu op meerdere manieren gekarakteriseerd, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Uit het onderzoek bleek dat het harde spectrum van de XTE J1858+034 lijkt op dat van andere typische accretie-röntgenpulsars die zowel bij lage als bij hoge lichtsterkte worden waargenomen. De waarnemingen ontdekten een kandidaat-cyclotronlijn bij 48 keV en deze bevinding suggereert dat de pulsar een magnetische veldsterkte heeft van ongeveer 5,4 biljoen G.

Volgens het blad, pulsprofielen van XTE J1858+034 van NuSTAR tonen een structuur met één piek en een vorm die slechts zwak energie-afhankelijk is. Dit wordt typisch waargenomen op pulsars met relatief lage massa-accretiesnelheden. De astronomen voegden eraan toe dat de gepulseerde fractie een aanzienlijke energieafhankelijkheid vertoont, en verdubbelt bijna van 20% in de 3-10 keV tot ongeveer 40% in de 30-40 keV energieband.

"Pulsprofielen hebben een enkele piek en vertonen een gepulseerde fractie die sterk afhankelijk is van energie tot ten minste 40 keV, ’ concludeerden de wetenschappers.

Bovendien, NuSTAR-waarnemingen geven aan dat XTE J1858+034 een lichtsterkte heeft van ongeveer 21 undeciljoen erg/s en een omlooptijd van ongeveer 81 dagen. De pulsar wordt geschat op ongeveer 35, 500 lichtjaar verwijderd van de aarde.

Verdere monitoring van XTE J1858+034 is nodig om de cyclotronlijn bij 48 keV te bevestigen en definitieve conclusies te trekken over de aard van deze bron.

© 2021 Science X Network