VLA 9 GHz-bild av GX 1+4. Det svarta krysset visar den mest exakta positionen för GX 1+4, från 2MASS (närainfraröd), vilket är exakt till 0,1 bågsekund. Halveffektkonturen för den syntetiserade strålen visas i det nedre vänstra hörnet. Kredit:Van den Eijnden et al., 2017.
(Phys.org)—Med Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), en internationell grupp forskare har upptäckt radioemissioner från det ackreterande röntgenpulsar och symbiotiska binära röntgensystemet betecknat GX 1+4. Det är den första upptäckten av radioemissioner från en symbiotisk röntgenbinär och den första indikationen på en jetstråle från en ackreterande röntgenpulsar med ett starkt magnetfält. Fynden rapporteras den 6 november i en tidning publicerad på arXiv.org.
Upptäcktes 1970, GX 1+4 är en ackreterande röntgenpulsar på cirka 14, 000 ljusår bort med en relativt lång rotationsperiod på cirka 120 sekunder. Den samlar materia från sin följeslagare röda jätte av typen M6III, V2116 Oph, som cirkulerar pulsaren var 1, 161 dagar. Därför, systemet klassificerades som en symbiotisk röntgenbinär (SyXRB) eftersom den består av en neutronstjärna med låg massa röntgenbinärt anhopning från stjärnvinden från en jättedonator av M-typ.
GX 1+4:s långvariga spinn har varit föremål för intresse för astronomer som observerar detta system i många år. På senare tid, ett team av astronomer under ledning av Jakob van den Eijnden vid universitetet i Amsterdam, Nederländerna, har använt VLA-observatoriet i New Mexico för att utföra radioobservationer av GX 1+4 som en del av ett större program som studerar ihållande lågmassa-röntgenbinärer. Som ett resultat, de upptäckte radioutsläpp från denna pulsar.
"Vi rapporterar om upptäckten av radioemission från SyXRB GX 1+4 med hjälp av Karl G. Jansky Very Large Array (hädanefter VLA). Denna detektering utgör både den första radiodetekteringen av en SyXRB och de första tipsen om ett jetplan från en ackreterande röntgenpulsar med ett starkt magnetfält, " skrev forskarna i tidningen.
VLA gjorde det möjligt för astronomerna att detektera radiostrålning vid 9,0 GHz med en flödestäthet på cirka 105,3 µJy. Dock, ursprunget till detta utsläpp är fortfarande osäkert och teamet tar hänsyn till flera hypoteser som kan förklara denna aktivitet.
Forskarna hävdar att den detekterade emissionen med största sannolikhet kan orsakas av en av de tre mekanismerna:stötar i samspelet mellan ackretionsflödet och magnetosfären, en synkrotronemitterande jet, eller ett propellerdrivet utflöde. De utesluter möjligheten att det beror på stjärnvinden från den röda jättens följeslagare.
"Vi kan observera radioemission från stötar när ackretionsflödet interagerar med magnetosfären. (...) Sådana stötar är kompatibla med egenskaperna hos GX 1+4 om magnetfältet verkligen är så högt som cirka 10 14 G, " står det i tidningen.
Forskarna tillade att chockscenariot kan vara ogiltigt om GX 1+4 har svagare magnetfält än beräknat.
När det gäller den andra möjligheten, radioemissionen kan också vara synkrotronemission från en kollimerad jet. Författarna noterade att ljusstyrkan hos GX 1+4 stämmer överens med radio- och röntgenljusstyrkorna i ett stort urval av neutronstjärnor med lågmagnetiska fält, där radiostrålning kommer från sådana jetplan. De tillade att om denna hypotes är sann, det skulle visa att starka magnetfält (över en biljon G) inte nödvändigtvis undertrycker jetbildning.
Till sist, forskarna föreslår att radioemissionen kan förklaras av en magnetisk propeller. De betonade att ett sådant utflöde har slutits från tidigare röntgenobservationer i två andra röntgenpulsarer med högt magnetfält.
Allt som allt, fler observationer av GX 1+4 behövs, speciellt samtidigt vid radio- och röntgenvåglängder, för att välja den mest rimliga teorin och för att bättre förstå arten av dess radioutsändning.
© 2017 Phys.org
