Med hjälp av Indiens rymdfarkost AstroSat, astronomer har utfört bredbandstiming och spektralobservationer av en ultraljusande röntgenpulsar (ULX) känd som Swift J0243.6+6124. Resultaten av denna observationskampanj, presenteras i en artikel publicerad den 16 oktober på arXiv.org, avslöja mer detaljer om egenskaperna hos denna pulsar.

ULX är punktkällor på himlen som är så ljusa i röntgenstrålar att var och en avger mer strålning än en miljon solar sänder ut på alla våglängder. De är mindre lysande än aktiva galaktiska kärnor, men mer konsekvent lysande än någon känd stjärnprocess. Även om många studier av ULX har utförts, den grundläggande naturen hos dessa källor är fortfarande okänd.

Vissa ULX uppvisar koherenta röntgenpulseringar, och klassificeras därför som ULX-pulsarer (ULP). Hittills, endast en handfull ULP har identifierats och en av dem är Swift J0243.6+6124 (eller J0243 för kort). Upptäckten av denna pulsar rapporterades i oktober 2017, när röntgenpulseringar på cirka 9,86 sekunder detekterades från en transient röntgenkälla i utbrott av NASA:s rymdfarkost Swift i 0,2-10 keV-bandet. På ett avstånd av cirka 23, 000 ljusår, J0243 är den första galaktiska ULP som har upptäckts hittills.

J0243 observerades ytterligare med AstroSat under dess sprängaktivitet 2017-2018, som en del av en flervågskampanj. Nu, ett team av astronomer ledda av Aru Beri från Indian Institute of Science Education and Research (IISER) i Mohali, Indien, har publicerat resultaten av dessa observationer, vilket skulle kunna hjälpa oss att bättre förstå denna pulsars natur.

"AstroSat observerade J0243 två gånger under dess utbrott 2017-18, och vi har analyserat data som erhållits över ett brett energiområde (0,3-150 keV) med alla tre av dess röntgeninstrument, " skrev forskarna i tidningen.

AstroSat gjorde det möjligt för Beris team att upptäcka röntgenpulseringar upp till 150 keV under den andra observationen. Dock, för den relativt svagare första observationen, pulseringar detekterades endast upp till 80 keV. De genomsnittliga pulsprofilerna avslöjade ett dubbeltoppbeteende under båda observationerna, åtskilda med cirka 19 dagar, vilket kan bero på bidraget från neutronstjärnans båda magnetpoler eller två sidor av en solfjäderstråle från en pol.

Resultaten indikerar att J0243 ansamlades på sub-Eddington-nivå (cirka 70 undecillion erg/s) under den första AstroSat-observationen och på super-Eddington-nivå (cirka 600 undecillion erg/s) när den observerades för andra gången. Astronomerna noterade att spektraldata på nivån under Eddington kunde modelleras väl med hjälp av en absorberad högenergilag för avstängningseffekt och en svartkropp. När det kommer till super-Eddington-fasen, de tillade att det kräver ytterligare komponenter som en annan svartkropp och en gaussisk komponent för järnutsläppslinjen.

Författarna till uppsatsen antar närvaron av två svartkroppar:en med en radie på cirka 18−19 km för den högtemperaturiga, och en annan med en radie på 121−142 km för lågtemperaturen. Detta indikerar möjligen bidrag till termisk emission från ackretionskolonnen och optiskt tjocka utflöden.

© 2020 Science X Network