Usando a espaçonave AstroSat da Índia, astrônomos realizaram temporização de banda larga e observações espectrais de um pulsar ultraluminoso de raios-X (ULX) conhecido como Swift J0243.6 + 6124. Resultados desta campanha observacional, apresentado em um artigo publicado em 16 de outubro em arXiv.org, revelar mais detalhes sobre as propriedades deste pulsar.

ULXs são fontes pontuais no céu que são tão brilhantes em raios-X que cada uma emite mais radiação do que um milhão de sóis emitem em todos os comprimentos de onda. Eles são menos luminosos do que os núcleos galácticos ativos, mas mais consistentemente luminoso do que qualquer processo estelar conhecido. Embora vários estudos de ULXs tenham sido conduzidos, a natureza básica dessas fontes ainda permanece desconhecida.

Alguns ULXs exibem pulsações coerentes de raios-X, e, portanto, são classificados como pulsares ULX (ULPs). A data, apenas um punhado de ULPs foram identificados e um deles é Swift J0243.6 + 6124 (ou J0243 para breve). A descoberta deste pulsar foi relatada em outubro de 2017, quando pulsações de raio-X de aproximadamente 9,86 segundos foram detectadas a partir de uma fonte transitória de raios-X em explosão pela espaçonave Swift da NASA na banda de 0,2-10 keV. A uma distância de cerca de 23, 000 anos-luz, J0243 é o primeiro ULP galáctico detectado até agora.

J0243 foi ainda observado com AstroSat durante sua atividade de estouro de 2017-2018, como parte de uma campanha de vários comprimentos de onda. Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Aru Beri, do Instituto Indiano de Educação e Pesquisa em Ciências (IISER) em Mohali, Índia, publicou os resultados dessas observações, o que poderia nos ajudar a entender melhor a natureza deste pulsar.

"A AstroSat observou J0243 duas vezes durante sua explosão de 2017-18, e analisamos os dados obtidos em uma ampla faixa de energia (0,3-150 keV) com todos os três de seus instrumentos de raios-X, "escreveram os pesquisadores no jornal.

O AstroSat permitiu que a equipe de Beri detectasse pulsações de raios-X de até 150 keV durante a segunda observação. Contudo, para a primeira observação relativamente mais fraca, pulsações foram detectadas apenas até 80 keV. Os perfis médios de pulso revelaram um comportamento de pico duplo durante ambas as observações, separados por aproximadamente 19 dias, o que poderia ser devido à contribuição de ambos os pólos magnéticos da estrela de nêutrons ou de dois lados de um feixe em leque de um pólo.

Os resultados indicam que J0243 estava acumulando no nível sub-Eddington (cerca de 70 undecilhões erg / s) durante a primeira observação AstroSat e no nível super-Eddington (cerca de 600 undecilhões erg / s) quando foi observado pela segunda vez. Os astrônomos notaram que os dados espectrais no nível sub-Eddington poderiam ser bem modelados usando uma lei de corte de energia absorvida de alta energia e um corpo negro. Quando se trata da fase super-Eddington, eles acrescentaram que requer componentes adicionais, como outro corpo negro e um componente gaussiano para a linha de emissão de ferro.

Os autores do artigo presumem a presença de dois corpos negros:um com um raio de cerca de 18 a 19 km para o de alta temperatura, e outro com um raio de 121 a 142 km para o de baixa temperatura. Isso possivelmente indica contribuição para a emissão térmica da coluna de acreção e vazões opticamente espessas.

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