Vikta pulsprofiler härledda från SXT och LAXPC20 vid olika energiband som täcker 0,5–60 keV under de två AstroSat-observationerna. Den vänstra panelen visar resultatet från den första observationen (2–3 juli, 2018), medan de högra panelerna visar att från den andra observationen (8–9 juli, 2018). Kredit:Antia et al., 2021.
Med hjälp av rymdfarkosten AstroSat, Indiska astronomer har observerat röntgenpulsaren Cepheus X-4 under dess utbrott 2018. Resultaten av dessa observationer ger viktiga insikter om egenskaperna hos detta utbrott och kastar mer ljus över pulsarens natur. Studien presenterades i en artikel publicerad den 8 juli på arXiv.org.
Röntgenpulsarer (även kända som ackretionsdrivna pulsarer) är källor som visar strikta periodiska variationer i röntgenintensitet, bestående av en magnetiserad neutronstjärna i omloppsbana med en normal stjärnkompanjon. I dessa binära system, röntgenstrålningen drivs av frigörandet av potentiell gravitationsenergi när material samlas från en massiv följeslagare. Röntgenpulsarer är bland de mest lysande föremålen på röntgenhimlen.
På ett avstånd av cirka 33, 250 ljusår bort, Cepheus X-4 upptäcktes 1972 av ett röntgenteleskop från satelliten Orbiting Solar Observatory 7 (OSO-7) som en övergående källa. Efterföljande observationer av denna källa har funnit att det är ett Be-binärt pulsarsystem med en spinperiod på 66,25 sekunder. I allmänhet, Be-binära pulsarer är en klass av högmassröntgenbinärer (HXMBs), där en neutronstjärna har en Be-stjärna som följeslagare, visar signifikanta variationer av källans ljusstyrka och pulsperiod under dess utbrottsaktivitet.
Kallol Mukerjee och H. M. Antia från Tata Institute of Fundamental Research i Mumbai, Indien, undersökte ytterligare timing och spektroskopiska egenskaper hos Cepheus X-4 genom att observera Cepheus X-4 med AstroSat i juli 2018 under dess utbrottsaktivitet.
"Timing och spektrala egenskaper hos Cepheus X-4 studerades under den minskande fasen av 2018 års utbrott, använder AstroSat-observationer vid två olika ljuskällor, " skrev astronomerna i tidningen.
Cepheus X-4 observerades med AstroSat vid ljusstyrkor på 20,4 och 10,2 duodeciljoner erg/s. Ljuskurvorna uppvisade stark pulsering och samrelaterad röntgenintensitetsvariation i 0,5–8,0 keV och 3–60 keV energiband.
Spinnperioden för Cepheus X-4 bestämdes till cirka 65,35 sekunder, medan dess spin-down-hastighet uppskattades till mellan -2,1 och -1,6 pHz/s. Dessutom, det visade sig att pulsaren visade kontinuerligt snurrande nedåt med en genomsnittlig hastighet av cirka -0,02455 pHz/s under de senaste 30 åren, på grund av dess inträde i subsoniska propellerregimen.
Observationerna upptäckte också en cyklotronlinje i röntgenspektra av Cepheus X-4, vad som gjorde det möjligt för forskarna att bestämma variationen av styrkan hos magnetfältet över pulsarns pulsfas. Denna parameter mättes variera mellan 3,2 och 3,7 biljoner G.
Dock, forskarna noterade att det krävs ännu fler observationer för att dra slutsatser om Cepheus X-4:s spektrala variabilitet och variation av dess magnetiska fältstyrka.
"Ytterligare, uppföljningsobservation av källan under dess sällsynta utbrott skulle ge oss utrymme för att studera spektral variabilitet med källans ljusstyrka, variation av magnetfältstyrka med tiden och för att undersöka arten av dess ackretionskolonn och geometri där cyklotronlinjer produceras, ", förklarade astronomerna.
© 2021 Science X Network
