Os astrônomos realizaram uma análise de tempo da fonte ultraluminosa de raios-X NGC 247 ULX-1 usando a espaçonave XMM-Newton da ESA. O estudo detectou mergulhos quase periódicos na curva de luz de raios-X desta fonte. A descoberta foi relatada em um artigo publicado em 22 de abril no servidor de pré-impressão arXiv.

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. Eles são menos luminosos do que os núcleos galácticos ativos (AGN), 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 sem solução.

NGC 247 ULX-1 é um supermacio ULX na galáxia espiral intermediária NGC 247 localizada a cerca de 11,1 milhões de anos-luz de distância. Ele alterna entre o estado de raio-X ultraluminoso suave e o estado ultraluminoso supermacio. Observações anteriores de NGC 247 ULX-1 sugeriram a presença de fortes quedas no fluxo da fonte em sua curva de luz. Esse comportamento de imersão ainda é mal compreendido, mas pode indicar que estamos vendo essas fontes em alta inclinação ou pode ser evidência de um disco de precessão.

Uma equipe de astrônomos liderados por William Alston do Centro Europeu de Astronomia Espacial (ESAC) em Madrid, Espanha, investigou NGC 247 ULX-1 com XMM-Newton, na esperança de confirmar a presença de depressões e lançar mais luz sobre suas propriedades.

"NGC 247 ULX-1 foi observado oito vezes por XMM-Newton ao longo de um mês, a partir de 3 de dezembro, 2019. Sete observações têm duração ∼ 115 ks e uma dura ∼ 55 ks. Duas observações curtas (∼ 35 ks) de 2016 não estão incluídas nesta análise porque são muito curtas para sondar frequências de Fourier abaixo de ∼ 1 × 10 ^-4 Hz, "escreveram os pesquisadores no jornal.

As observações revelaram quedas profundas e frequentes na curva de luz de NGC 247 ULX-1 em 1, 000 a 10, Escalas de tempo de 000 s. A amplitude dessas quedas aumenta com o aumento das bandas de energia à medida que as variações são maiores em energias mais altas nas épocas de mergulho e não-mergulho.

A análise do ponto de mudança da série temporal descobriu que os períodos de mergulho provavelmente se agrupam em torno de 5, 000 e 10, 000 segundos. Isso é consistente com as escalas de tempo de pico observadas nos espectros de potência. Contudo, várias quedas amplas (com períodos acima de 15, 000 segundos) também foram identificados, o que sugere um mecanismo alternativo para essas quedas de longa duração.

De acordo com os autores do artigo, os resultados mostram que os mergulhos quase periódicos detectados em NGC 247 ULX-1 podem estar associados a alguma estrutura presente no disco externo onde a fotosfera se torna opticamente fina. Eles notaram que a presença de depressões e suas longas escalas de tempo suportam o cenário em que os ULXs macios são vistos principalmente ao longo da borda do vento.

"As quedas podem ser causadas pela ocultação da fonte central de raios-X por uma estrutura opticamente espessa, como empenamento do disco de acreção, ou do obscurecimento por um vento lançado do disco de acreção, ou ambos. Este comportamento apóia a ideia de que ULXs supersoft são vistos próximos à borda do disco de acreção, "explicaram os astrônomos.

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