science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Uitbarstingen van magnetar SGR J1935+2154 in detail onderzocht

Tijdsevolutie van de temperatuur van het zwarte lichaam (boven) en straal (midden) en van de waargenomen flux (onder) van SGR J1935 tussen 27 april 2020 en 20 november 2020. Credit:Borghese et al., 2022.

Europese astronomen hebben een gedetailleerde, langdurige röntgenbewakingscampagne uitgevoerd van een magnetar die bekend staat als SGR J1935+2154, sinds deze zijn actieve fase inging en talrijke röntgenuitbarstingen ondervond. Resultaten van de studie, gepubliceerd op 10 mei op arXiv.org, zouden ons kunnen helpen de aard van deze magnetar beter te begrijpen.

Magnetars zijn neutronensterren met extreem sterke magnetische velden, meer dan 1 quadriljoen keer sterker dan het magnetische veld van onze planeet. Verval van magnetische velden in magnetars stimuleert de emissie van hoogenergetische elektromagnetische straling, bijvoorbeeld in de vorm van röntgenstralen of radiogolven.

SGR J1935+2154 (of kortweg SGR J1935), gedetecteerd in 2014, is een magnetar met een spinperiode van 3,25 seconden en een dipolair magnetisch veld aan het oppervlak van ongeveer 220 biljoen G aan de pool. Het is een van de meest actieve magnetars sinds zijn ontdekking, met uitbarstingen in februari 2015, mei en juni 2016, en ook frequente uitbarstingen.

De laatste reactivering van SGR J1935 begon op 27 april 2020, toen het honderden röntgenflitsen begon te vertonen en een grote verbetering van de aanhoudende flux werd gedetecteerd. Toen begon een team van astronomen onder leiding van Alice Borghese van het Institute of Space Sciences (ICE-CSIC) in Barcelona, ​​​​Spanje, deze magnetische NASA's Chandra, Swift en NuSTAR-ruimtevaartuigen, ESA's XMM-Newton-satelliet en NICER-instrument op de Internationaal ruimtestation (ISS).

"In dit artikel rapporteren we over de spectrale en timing-eigenschappen van SGR J1935+2154 op basis van een langetermijnmonitoringcampagne met Chandra, XMM-Newton, NuSTAR, Swift en NICER gedurende een periode van ongeveer 7 maanden sinds het begin van de uitbarsting", schreven de onderzoekers.

Toen SGR J1935 zijn vijfde geregistreerde uitbarstingsfase inging, maakte het het een van de weinige magnetars die terugkerende uitbarstingen en frequente barstactiviteit vertoonden. Deze fase omvatte een opmerkelijk bos met röntgenuitbarstingen (met meer dan 200 gedetecteerde bursts in ongeveer 20 minuten), en de emissie van een intense radio-uitbarsting met eigenschappen die leken op die van snelle radio-uitbarstingen (FRB's) en een röntgentegenhanger.

De resultaten laten zien dat het breedbandspectrum van SGR J1935 een niet-thermische power-law-component vertoonde die zich uitstrekte tot ongeveer 20-25 keV gedurende de observatiecampagne en een blackbody-component met een temperatuur die daalde van ongeveer 1,5 keV bij de piek van de uitbarsting tot ongeveer 0,45 keV in de volgende maanden. Het corresponderende emissiegebied was redelijk stabiel in de tijd, met een straal van zo'n 1,6 kilometer.

Uit de studie bleek ook dat SGR J1935 ongeveer 80 dagen na het begin van de uitbarsting een rustniveau bereikte, waarbij tijdens de uitbarsting een energie van ongeveer 60 duodecillion erg vrijkwam. Er werd opgemerkt dat de waarnemingen geen gepulseerde emissie of radio-uitbarstingen hebben gedetecteerd, wat volgens de auteurs van het artikel lijkt te suggereren dat SGR J1935 kan schommelen tussen radio-luide en radio-stille toestanden. + Verder verkennen

Studie bepaalt burst-eigenschappen van de meest terugkerende transiënte magnetar

© 2022 Science X Network