(Phys.org)—Er is een nieuwe, oplopende milliseconde röntgenpulsar (AMXP) gevonden in een van de meest massieve clusters van onze melkweg, NGC 2808. De nieuw gedetecteerde AMXP kreeg de aanduiding MAXI J0911-655 en maakt deel uit van een ultracompact binair systeem. Een paper waarin de ontdekking wordt beschreven, werd op 9 november gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Röntgenpulsars vertonen strikte periodieke variaties in röntgenintensiteit, die kan zo kort zijn als een fractie van een seconde. AMXP is een eigenaardig type röntgenpulsar waarbij korte spinperioden worden veroorzaakt door langdurige massaoverdracht van een begeleidende ster met een lage massa via een accretieschijf naar een langzaam roterende neutronenster. Ze worden door de wetenschappelijke gemeenschap gezien als astrofysische laboratoria die essentieel kunnen zijn voor ons begrip van thermonucleaire burst-processen.

MAXI J0911-655 werd voor het eerst gespot op 19 februari, 2016, door de Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) nova-alert systeem, gemonteerd op het internationale ruimtestation. MAXI zoekt naar tijdelijke objecten met behulp van zijn realtime Gas Slit Camera (GSC). Het vond de bron op een positie die compatibel is met de bolvormige sterrenhoop NGC 2808.

Een paar dagen later, de Burst Alert Telescope (BAT) aan boord van NASA's Swift-ruimtetelescoop detecteerde röntgenactiviteit van MAXI J0911-655, bevestigen dat het een transiënte röntgenbron is. Vervolgobservaties van deze bron tijdens uitbarsting, uitgevoerd door een team van Europese onderzoekers onder leiding van Andrea Sanna van de Universiteit van Cagliari in Italië, ontdekte coherente pulsaties van deze transiënte röntgenstraling.

"Hier, we rapporteren over de ontdekking van coherente ms-röntgenpulsatie van MAXI J0911-655, en we beschrijven de gedetailleerde analyse van XMM-Newton- en NuSTAR-waarnemingen waaruit we de orbitale oplossing voor de pulsar hebben afgeleid, ’ schreven de wetenschappers in de krant.

Met behulp van ESA's XMM-Newton ruimteobservatorium en NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), het team detecteerde röntgenpulsaties bij 339,97 Hz tijdens de uitbarsting van de nieuwe röntgenbron, met een gemiddelde polsfractie van 7 procent. Deze observatiecampagne werd uitgevoerd in april en mei 2016 en stelde de onderzoekers in staat om te berekenen dat deze pulsaties een periode van 2,9 milliseconden hebben.

De onderzoekers ontdekten ook dat MAXI J0911-655 deel uitmaakt van een ultracompact binair systeem met een omlooptijd van ongeveer 44 minuten en een geprojecteerde halve lange as van ongeveer 17,6 lt-ms. Ze berekenden dat de neutronenster ongeveer 40 procent massiever is dan de zon en dat de begeleidende ster een minimale massa heeft van ongeveer 0,024 zonsmassa's.

Echter, het meest intrigerende aan de nieuw ontdekte pulsar is dat het een zeldzaam voorbeeld is van een aanwas, snel roterende neutronenster gehuisvest in een röntgendubbelstelsel met lage massa. Tot dusver, slechts 18 van dergelijke AMXP's zijn gedetecteerd en bijna 80 procent van hen vertoont aanhoudende röntgenpulsatie tijdens de uitbarstingsfase. Daarom, elke nieuwe toevoeging aan deze lijst is van grote wetenschappelijke waarde voor astronomen die uitbarstingsprocessen proberen beter te begrijpen.

Bovendien, MAXI J0911-655 blijkt de tweede AMXP te zijn met een uitbarstingsduur langer dan 100 dagen. De onderzoekers merkten op dat als de uitbarsting begon met de eerste detectie van de bron, het geeft aan dat de uitbarsting minstens 150 dagen duurde, wat vrij lang is in vergelijking met andere AMXP's.

© 2016 Fys.org