Met behulp van NASA's Swift-ruimtetelescoop en NICER-instrument aan boord van het International Space Station (ISS), astronomen hebben de eigenschappen onderzocht van een ultralichtgevende röntgenpulsar die bekend staat als NGC 300 ULX1. Resultaten van deze studie, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 9 mei op de arXiv preprint-server, geven aan dat dit object een ongekende spin-evolutie doormaakte, aangezien de spin-periode aanzienlijk afnam gedurende een tijdspanne van vier jaar.

Ultralichtgevende röntgenbronnen (ULX's) zijn puntbronnen aan de hemel die zo helder zijn in röntgenstralen dat ze elk meer straling uitzenden dan 1 miljoen zonnen op alle golflengten. Hoewel ze minder lichtgevend zijn dan actieve galactische kernen (AGN), ze zijn consistenter lichtgevend dan enig bekend stellair proces.

Sommige ULX's vertonen coherente pulsaties. Deze bronnen, bekend als ultralichtgevende röntgenpulsars (ULXP's), zijn neutronensterren die doorgaans minder massief zijn dan zwarte gaten. De lijst met bekende ULP's is nog relatief kort, daarom zijn gedetailleerde waarnemingen van tot nu toe gedetecteerde objecten van deze klasse essentieel voor onderzoekers die het universum met röntgenstralen bestuderen.

NGC 300 ULX1 is een ULXP op zo'n 6,13 miljoen lichtjaar afstand in het spiraalstelsel NGC 300. Ontdekt in 2010 de bron werd aanvankelijk geclassificeerd als een supernova, maar later heringedeeld als een mogelijke hoge-massa X-ray binaire. Echter, een in november 2018 gepubliceerde studie onthulde pulsaties van NGC 300 ULX1, wat het ULXP-karakter ervan bevestigde.

Na de detectie ervan, NGC 300 ULX1 is gevolgd door een groep astronomen onder leiding van Georgios Vasilopoulos van Yale University om inzicht te krijgen in de eigenschappen van de pulsar. Voor dit doeleinde, ze gebruikten het Neil Gehrels Swift Observatory en de Neutron Star Interior Composition ExploreR (NICER) die aan het ISS waren bevestigd. Gegevens van deze twee instrumenten stelden hen in staat om belangrijke informatie te verkrijgen over de spin-evolutie van dit object.

Door nieuwe gegevens te analyseren en ook de resultaten van andere waarnemingen van NGC 300 ULX1, de astronomen ontdekten dat de spinperiode van deze pulsar in slechts vier jaar tijd afnam van 126 seconden tot minder dan 20 seconden. Ze voegden eraan toe dat dergelijk gedrag consistent is met een gestage massagroeisnelheid, opmerkend dat de neutronenster blijft draaien met een snelheid die wijst op een constante massa-accretiesnelheid in 2018.

Verder, de studie wees uit dat de waargenomen röntgenflux van NGC 300 ULX1 met een factor van ongeveer 20 tot 30 daalde vanaf de piekwaarde in 2018. hoewel deze waarde daalde, de onderzoekers merkten op dat de spin-upsnelheid van de neutronenster ongeveer constant bleef.

Proberen de daling van de waargenomen röntgenflux te verklaren, de auteurs van het artikel gaan ervan uit dat dit het gevolg kan zijn van verhoogde absorptie en verduistering.

"Een mogelijke verklaring is dat de afname van de waargenomen flux het gevolg is van verhoogde absorptie van verduisterend materiaal als gevolg van uitstroom of een voorafgaande accretieschijf. (...) Uitstroom van een door straling gedomineerde accretieschijf kan een optisch dikke structuur opleveren die zou kunnen worden verantwoordelijk voor de verhoogde opname, ’ concludeerden de astronomen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk