Обнаружен новый сверхлегкий рентгеновский пульсар

Используя космические телескопы NUSTAR от ESA XMM-Newton и NASA, группа астрономов из Германии обнаружила новый сверхлегкий пульсар в галактике NGC 300. Обнаружение этого пульсара, получившего обозначение NGC 300 ULX1, подробно описано в статье опубликованной 9 ноября на сервере препринтов arXiv.

Сверхлегкие источники рентгеновского излучения (ULX) рентгеновское излучение которых настолько яркое, что каждый из таких объектов излучает больше излучения, чем 1 миллион солнечных лучей, излучаемых на всех длинах волн. Не смотря на то, что они менее светлые, чем активные галактические ядра, их светимость более последовательна, чем у любого известного звездного процесса.

Как правило, астрономы уверены, что из-за яркости большинство ULX представляют собой черные дыры. Однако последние наблюдения показали, что некоторые ULX демонстрируют когерентные пульсации. Эти источники, известные как ультрасветимые рентгеновские пульсары (ULXP), являются нейтронными звездами, обычно менее массивными, чем черные дыры. Список известных ULP по-прежнему относительно короткий, поэтому обнаружение новых объектов этого класса имеет важное значение для исследователей, изучающих вселенную в рентгеновских лучах.

Теперь группа астрономов из Института Макса Планка по внеземной физике в Гархине (Германия), во главе с Чандрейе Майтре, сообщает об обнаружении пульсаций от источника NGC 300 ULX1, расположенного в спиральной галактике NGC 300, примерно в шести миллионах световых лет от Земли. Обнаруженный в 2010 году, NGC 300 ULX1 был первоначально классифицирован как сверхновая, но позже был обозначен как возможный массивный рентгеновский бинарный массив.

Анализируя данные одновременных наблюдений NGC 300 ULX1, выполненные в декабре 2016 года с использованием рентгеновского многозеркального телескопа Ньютона (XMM-Newton) и ядерного спектроскопического телескопа (NuSTAR), команда Майтре идентифицировала пульсации из этого источника.

Согласно исследованию, NGC 300 ULX1 имел период вращения составлял примерно 31,71 секунды в начале наблюдений NuSTAR, который линейно уменьшался в течение нескольких дней до примерно 31,54 секунд в конце кампании наблюдения XMM-Newton/NuSTAR. Наблюдения также показали, что пульсар имеет скорость всплеска 556 нс/с и широкополосную светимость 4,7 дуодециллиона эрг/с.

Кроме того, астрономы проверили архивные данные по наблюдениям NGC 300 ULX1 с использованием космического телескопа NASA Swift и Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) на Международной космической станции. Эти данные показывают, что период вращения этого пульсара экспоненциально уменьшался с примерно 45 до 17,5 секунд в течение 2,3 года.

Исследователи отметили, что NGC 300 ULX1 является четвертым ULXP, известным на сегодняшний день, и демонстрирует экстремальную скорость всплеска, а также относительно постоянную яркость в течение длительного промежутка времени. Они добавили, что его скорость всплеска является одной из самых высоких из наблюдаемых от аккрецирующей нейтронной звезды.

В заключительных замечаниях авторы статьи подчеркнули, что благодаря своим свойствам NGC 300 ULX1 может предоставить редкую возможность для астрономов исследовать эволюцию вращения аккрецирующих нейтронных звезд при экстремальных скоростях аккреции. Изучение данного пульсара, по мнению ученых, поможет лучше понять сходство между ULXP и сверхгигантскими массивными рентгеновскими бинарниками.