Usando os telescópios espaciais ESA XMM-Newton e NASA NuSTAR, uma equipe de astrônomos da Alemanha detectou um novo pulsar ultra-luminoso na galáxia NGC 300. A descoberta deste pulsar recebeu a designação NGC 300 ULX1.
Imagens acima: NGC 300 ULX1 em diferentes épocas marcadas na figura. Os círculos vermelhos denotam a região de extração de origem usada para a análise. Crédito: Maitra et al., 2018.
Fontes ultra-luminosas de raios X (ULXs) são fontes pontuais no céu que são tão brilhantes em raios X que cada uma emite mais radiação do que 1 milhão de sóis emitem em todos os comprimentos de onda. Embora sejam menos luminosos que os núcleos galácticos ativos, eles são mais consistentemente luminosos do que qualquer processo estelar conhecido.
Astrônomos geralmente acreditam que, devido ao seu brilho, a maioria dos ULXs são buracos negros. Entretanto, observações recentes descobriram que alguns ULXs exibem pulsações coerentes. Essas fontes, conhecidas como pulsares de raios X ultra-luminosos (ULXPs), são estrelas de nêutrons tipicamente menos massivas que buracos negros. A lista de ULPs conhecidos ainda é relativamente curta, portanto, detectar novos objetos dessa classe é essencial para os pesquisadores que estudam o universo em raios-X.
NGC 300 é uma galáxia espiral localizada a cerca de seis milhões e quinhentos mil anos-luz de distância na direção da constelação do Escultor
Agora, um grupo de astrônomos do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, Alemanha, liderado por Chandreyee Maitra, relata a detecção de pulsações da fonte NGC 300 ULX1, localizada na galáxia espiral NGC 300, a cerca de seis milhões de anos-luz de distância da Terra. Descoberto em 2010, o NGC 300 ULX1 foi inicialmente classificado como uma supernova, mas posteriormente reclassificado como um possível binário de raios X de alta massa.
Analisando dados de observações simultâneas de NGC 300 ULX1, realizadas em dezembro de 2016, usando a espaçonave NuSTAR (Spectroscopic Nuclear Spectroscopic Telescope Array), a equipe de Maitra identificou pulsações dessa fonte.
"As pulsações da NGC 300 ULX1 foram descobertas durante observações simultâneas de XMM-Newton / NuSTAR em dezembro de 2016", escreveram os pesquisadores no documento.
De acordo com o estudo, o NGC 300 ULX1 teve um período de rotação de cerca de 31,71 segundos no início das observações do NuSTAR, que diminuiu linearmente dentro de alguns dias para aproximadamente 31,54 segundos no final da campanha de observação XMM-Newton / NuSTAR. As observações também descobriram que o pulsar tem uma taxa de rotação de 556 ns/s e uma luminosidade não absorvida de banda larga de 4,7 duodecillion erg /s.
Além disso, os astrônomos verificaram os dados de arquivo das observações do NGC 300 ULX1 usando o telescópio espacial Swift da NASA e o NICER (Interior Composition Explorer) da estrela Neutron na Estação Espacial Internacional. Estes dados mostram que o período de rotação deste pulsar diminuiu exponencialmente de cerca de 45 para 17,5 segundos durante um período de tempo de 2,3 anos.
Simples arte de um Pulsar
Os pesquisadores notaram que a NGC 300 ULX1 é a quarta ULXP conhecida até o momento e exibe uma taxa de rotação extrema, bem como uma luminosidade relativamente constante em longo período de tempo. Eles acrescentaram que sua taxa de spin-up é uma das mais altas já observadas de uma estrela de nêutrons.
Em observações finais, os autores do artigo sublinharam que, devido às suas propriedades, o NGC 300 ULX1 poderia fornecer uma rara oportunidade para os astrônomos estudarem a evolução do spin de acreção de estrelas de nêutrons em taxas extremas de acreção. O pulsar também pode nos ajudar a entender melhor as semelhanças entre ULXPs e binárias de raios X de alta massa supergigantes.
Fontes: www.cornell.edu / https://arxiv.org/abs/1811.04807
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