Met behulp van vier radiotelescopen, astronomen van de National Astronomical Observatory van Japan en elders hebben multi-frequentie multi-epoch radio-waarnemingen uitgevoerd van een radio-luide magnetar die bekend staat als XTE J1810-197. Resultaten van de studie, gepresenteerd op 24 september op de arXiv pre-print repository, zou ons kunnen helpen de aard van dit eigenaardige object beter te begrijpen.

Magnetars, geclassificeerd als een subset van pulsars, 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 zorgt voor de emissie van hoogenergetische elektromagnetische straling, bijvoorbeeld, in de vorm van röntgenstralen of radiogolven.

Hoewel pulsars vaak radiopulsaties vertonen, tot nu toe hebben slechts 6 van de ongeveer 30 bevestigde magnetars detecteerbare radiopulsen getoond. Een daarvan is XTE J1810-197, die werd gedetecteerd als de eerste radio-luide magnetar. Het is ook de eerste voorbijgaande magnetar die is geïdentificeerd met een significante toename van zijn röntgenhelderheid.

XTE J1810-197 heeft een rotatieperiode van 5.541 seconden en een spin-down rate van 0.0283 nanoseconden/seconde. De magnetische veldsterkte van de dipool van de magnetar werd gemeten als 130 biljoen G, terwijl de karakteristieke leeftijd ongeveer 31 is, 000 jaar. Radiopulsaties van deze bron werden voor het eerst gedetecteerd in 2006.

Waarnemingen van XTE J1810-197 geven aan dat het een radioheldere periode doormaakte in 2005-2008, waarna een lange, radio-stille fase begon die ongeveer een decennium duurde. Intense radiopulsen van XTE J1810-197 keerden terug in december 2018, wat leidde tot veel vervolgwaarnemingen van deze bron. Een ervan werd uitgevoerd door een team van astronomen onder leiding van Sujin Eie.

"We hebben quasi-simultane waarnemingen gedaan met VERA (22 GHz), Hitachi (6,9 GHz en 8,4 GHz), Kashima (2,3 GHz), en Iitate (0,3 GHz) radiotelescopen in Japan om de variabiliteit van de magnetische radiopulsaties te traceren tijdens de waarnemingsperiode vanaf 13 december, 2018 tot 12 juni 2019, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

De waarnemingen detecteerden significante gepulseerde emissies in het frequentiebereik van 2,3 - 22 GHz. Er werd opgemerkt dat de radiopulsaties over het algemeen zwakker werden gedurende de hele observatiecampagne.

Uit de studie bleek dat de verandering van de spinfrequentiederivaat voortdurend is verzwakt sinds de radio-uitbarsting. De duty cycle van de XTE J1810-197 tijdens de waargenomen uitbarsting bleek ongeveer 5 procent te zijn, wat analoog is aan zijn vorige uitbarsting. Bovendien, de resultaten laten zien dat pulsbreedtes de neiging hebben om smaller te worden naarmate de waarnemingsfrequentie hoger wordt.

De onderzoekers verkregen ook de negatieve spectra in 2,3-22 GHz met de gemiddelde spectrale index van -0,85 bij 2,3-8,7 GHz. Volgens hen suggereren de gegevens dat de XTE J1810-197 een bimodaal spectrum zou hebben met een GPS-functie op een lagere 7,6 GHz en een tweede piek op meer dan 22 GHz.

© 2021 Science X Network