Usando os observatórios espaciais Swift e Chandra da NASA, astrônomos investigaram um pulsar ultraluminoso de raios-X conhecido como M51 ULX-7. O estudo, detalhado em um artigo publicado em 16 de fevereiro no servidor de pré-impressão arXiv, lança mais luz sobre a variabilidade de raios-X desta fonte.

Fontes ultraluminosas 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 do que os núcleos galácticos ativos, eles são mais consistentemente luminosos do que qualquer processo estelar conhecido.

Os astrônomos geralmente acreditam que, devido ao seu brilho, a maioria dos ULXs são buracos negros. Contudo, observações recentes descobriram que alguns ULXs apresentam pulsações coerentes. Essas fontes, conhecidos como pulsares de raios-X ultraluminosos (ULXPs), são estrelas de nêutrons tipicamente menos massivas do que os buracos negros. A lista de ULPs conhecidas ainda é relativamente curta; portanto, estudar objetos dessa classe é essencial para pesquisadores que exploram o universo em raios-X.

M51 ULX-7 é um ULXP que hospeda uma estrela de nêutrons girando com um período de rotação de cerca de 2,8 segundos. É um sistema binário com um período de aproximadamente dois dias, exibindo uma modulação superorbital com um período de cerca de 38 a 39 dias. Uma equipe de astrônomos liderados por Georgios Vasilopoulos da Universidade de Yale deu uma olhada mais de perto na variabilidade superorbital e orbital do M51 ULX-7, analisando dados de arquivos Chandra e Swift.

"Estudamos a variabilidade de M51 ULX-7, o único ULXP com uma órbita que pode ser monitorado continuamente por observatórios de raios-X, "escreveram os astrônomos no jornal.

As observações mostram que M51 ULX-7 estava em um estado de fluxo baixo estendido. Os astrônomos supõem que o estado observado pode estar relacionado a uma transição da hélice ou pode indicar um período superorbital variável como aqueles em outros pulsares de acréscimo.

Além disso, o estudo detectou quedas periódicas na curva de luz de raios-X do Chandra de M51 ULX-7. Eles estão associados ao período orbital binário. Esta é a primeira vez que tais quedas foram identificadas em um ULXP.

Os astrônomos acrescentaram que a origem física dessas quedas permanece obscura; Contudo, sugere uma configuração em que o plano orbital do sistema binário está mais próximo de uma orientação lateral.

Os resultados sugerem que a taxa de acréscimo de massa em M51 ULX-7 é super-Eddington. As descobertas permitiram que a equipe calculasse que a órbita binária deveria mudar aproximadamente 0,3 segundos por ano.

Em comentários finais, os autores do artigo observaram que sua pesquisa sublinha a necessidade de mais estudos de ULXPs, especialmente o monitoramento de longo prazo de tais fontes.

"Do ponto de vista observacional, ele demonstra a necessidade de longas observações de monitoramento de ULXPs e ULXs para identificar e con fi rmar a presença de recursos relacionados à modulação orbital. Esses esforços combinados ajudariam a desenvolver uma motivação física, modelo autoconsistente capaz de explorar os motores centrais de ULXPs, "concluíram os cientistas.

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