Astronomer från California Institute of Technology (Caltech) och på andra håll har observerat en ultraluminös röntgenkälla känd som NGC 925 ULX-3 med hjälp av NASA:s Swift och NuSTAR rymdfarkoster, samt ESA:s XMM-Newton-satellit. Resultaten av denna observationskampanj, som publicerades den 16 juni på arXiv.org, ger viktiga insikter om variabilitetsbeteendet hos denna källa.

Ultraluminous röntgenkällor (ULX) är punktkällor på himlen som är så ljusa i röntgenstrålar att var och en avger mer strålning än 1 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, förblir den grundläggande karaktären hos dessa källor olösta.

NGC 925 ULX-3 är en mycket variabel ultraluminös röntgenkälla som serendipitöst upptäckts som under NASA:s Chandra-rymdfarkostobservationer av NGC 925 – en spiralgalax som ligger cirka 31 miljoner ljusår bort. Även om få observationer av denna ULX har gjorts, är karaktären av dess variation fortfarande dåligt förstådd.

Så ett team av astronomer ledda av Caltechs Hannah P. Earnshaw genomförde en övervakningskampanj av ULX-3 med Swift, kompletterad med mål-of-opportunity-observationer med XMM-Newton och NuSTAR utlösta när denna källa var ljus.

"Vi rapporterar resultaten av en övervakningskampanj 2019–2021 med Swift och tillhörande mål-of-opportunity-observationer med XMM-Newton och NuSTAR, som undersöker spektral- och timingbeteendet hos den mycket variabla ultraluminous röntgenkällan (ULX) NGC 925 ULX -3", skrev forskarna i tidningen.

Studien visade att ULX-3 uppvisar en periodicitet på 127–128 dagar över vilken den går in i och lämnar ULX-ljusstyrkan. Detta är sannolikt en superorbital variation som är vanlig i ULX som innehåller neutronstjärnansamlingar. Dessutom visar källan flödesvariationer på omkring en storleksordning, vilket också är typiskt för ULX som hittills upptäckts.

Men medan ljusstyrkan för ULX-3 varierar med ungefär en storleksordning i flöde, finns det ingen indikation på en förändring i ackretionstillståndet. Därför antar författarna till artikeln att denna källa är en stark kandidat för att vara en neutronstjärna ULX. De tillade att magnetfältet för en sådan neutronstjärna kan vara på en nivå av en biljon Gauss.

Observationerna fann att ULX-3 upplever en dipp i ljusstyrka mitt i ett annars ljust tillstånd. De fasvikta ljuskurvorna tyder på att denna nedgång kan återkomma i en liknande fas av cykeln och sannolikt inte varar längre än några dagar. Astronomerna noterade att sådant doppbeteende också har setts i andra ULX med långa perioder, och kan bero på periodisk eller superperiodisk fördunkling av källan.

Studien fann inga tecken på pulsationer i ULX-3. Forskarna hoppas att ytterligare observationer av denna källa kommer att ändra detta eftersom pulsationer kan vara avgörande för att hjälpa oss att bättre förstå egenskaperna hos ULX-3. + Utforska vidare

Inspekterar en ultraluminös röntgenkälla i galaxen NGC 55

© 2022 Science X Network