(Phys.org) — Met behulp van de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), een internationale groep onderzoekers heeft radio-emissies gedetecteerd van de aangroeiende röntgenpulsar en het symbiotische röntgenbinaire systeem GX 1+4. Het is de eerste ontdekking van radio-emissies van een symbiotische röntgendubbelster en de eerste indicatie van een jet van een opgroeiende röntgenpulsar met een sterk magnetisch veld. De bevindingen worden op 6 november gerapporteerd in een paper gepubliceerd op arXiv.org.

Ontdekt in 1970, GX 1+4 is een aangroeiende röntgenpulsar van ongeveer 14, 000 lichtjaar verwijderd met een relatief lange rotatieperiode van ongeveer 120 seconden. Het verzamelt materie van zijn metgezel M6III-type rode reus, V2116 Oph, die elke 1 om de pulsar cirkelt 161 dagen. Daarom, het systeem werd geclassificeerd als een symbiotische röntgendubbelster (SyXRB) omdat het bestaat uit een neutronenster met een lage massa röntgenstraling die aanwast uit de stellaire wind van een gigantische donor van het M-type.

De langetermijnspin van de GX 1+4 is al vele jaren een onderwerp van interesse voor astronomen die dit systeem observeren. Recenter, een team van astronomen onder leiding van Jakob van den Eijnden van de Universiteit van Amsterdam, Nederland, heeft het VLA-observatorium in New Mexico gebruikt om radiowaarnemingen van GX 1+4 uit te voeren als onderdeel van een groter programma dat persistente lage-massa röntgendubbelsterren bestudeert. Als resultaat, ze hebben radio-emissies van deze pulsar gedetecteerd.

"We rapporteren over de ontdekking van radio-emissie van de SyXRB GX 1+4 met behulp van de Karl G. Jansky Very Large Array (hierna VLA). Deze detectie vormt zowel de eerste radiodetectie van een SyXRB als de eerste hints van een jet van een aangroeiende röntgenpulsar met een sterk magnetisch veld, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Met VLA konden de astronomen radiostraling detecteren op 9,0 GHz met een fluxdichtheid van ongeveer 105,3 µJy. Echter, de oorsprong van deze emissie blijft onzeker en het team houdt rekening met verschillende hypothesen die deze activiteit zouden kunnen verklaren.

De wetenschappers beweren dat de gedetecteerde emissie hoogstwaarschijnlijk wordt veroorzaakt door een van de drie mechanismen:schokken in de interactie van de accretiestroom met de magnetosfeer, een synchrotron-emitterende straal, of een propeller aangedreven uitstroom. Ze sluiten de mogelijkheid uit dat het te wijten is aan de sterrenwind van de rode gigantische metgezel.

"We kunnen radio-emissie van schokken waarnemen als de accretiestroom interageert met de magnetosfeer. (...) Dergelijke schokken zijn compatibel met de eigenschappen van GX 1+4 als het magnetische veld inderdaad zo hoog is als ongeveer 10 ¹⁴ G, ' staat er in de krant.

De onderzoekers voegden eraan toe dat het schokscenario ongeldig zou kunnen zijn als GX 1+4 een zwakker magnetisch veld heeft dan geschat.

Als het gaat om de tweede mogelijkheid, de radio-emissie kan ook synchrotron-emissie zijn van een gecollimeerde jet. De auteurs merkten op dat de lichtsterkte van GX 1+4 in overeenstemming is met de radio- en röntgenlichtsterkten in een grote steekproef van neutronensterren die een laag magnetisch veld aangroeien, waar radiostraling afkomstig is van dergelijke jets. Ze voegden eraan toe dat als deze hypothese waar is, het zou aantonen dat sterke magnetische velden (meer dan een biljoen G) de vorming van jets niet noodzakelijkerwijs onderdrukken.

Eindelijk, de onderzoekers suggereren dat de radio-emissie kan worden verklaard door een magnetische propeller. Ze benadrukten dat een dergelijke uitstroom is afgeleid uit eerdere röntgenwaarnemingen in twee andere röntgenpulsars met een hoog magnetisch veld.

Globaal genomen, meer waarnemingen van GX 1+4 nodig zijn, vooral gelijktijdig bij radio- en röntgengolflengten, om de meest plausibele theorie te kiezen en de aard van de radio-emissie beter te begrijpen.

© 2017 Fys.org