Este objeto é uma "fonte ultraluminosas de raios-X" (ULX), uma classe de objetos que os astrônomos já pensou continha um buraco ou estrela de nêutrons negro de massa estelar.
NuSTAR, um telescópio de raios-X de alta energia, detectado pulsações incomuns no ULX.
Os astrônomos usaram o Chandra para identificar exatamente qual a fonte de raios-X emitia as pulsações e outro comportamento incomum.
Uma fonte de raios-X ultraluminosas (ULX) que os astrônomos pensavam ser um buraco negro é realmente o mais brilhante pulsar já registrado. ULXs são objetos que produzem mais raios-X do que a maioria dos sistemas binários de raios-X "normais", em que uma estrela está orbitando uma estrela de nêutrons ou um buraco negro de massa estelar. Os buracos negros nesses sistemas binários de raios-X geralmente pesam cerca de cinco a trinta vezes a massa do sol.
Os astrónomos usaram da NASA NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) e Observatório Chandra de Raios-X para estudar duas ULXs no centro da M82, uma galáxia localizada a pouco mais de 11 milhões de anos-luz da Terra. Esta imagem composta mostra raios-X de NuSTAR (roxo) e Chandra (azul) que foram combinados com dados ópticos do telescópio metro NRAO 2.1 (ouro). A emissão prolongada de raios-X não está relacionado com os dois ULXs.
Até agora, os astrônomos pensavam que a matéria que cai no buraco negro alimentado a emissão de raios-X brilhantes em todas as ULXs. A maioria dos buracos negros no ULXs são pensados para pesar pelo menos 10 a 50 vezes a massa do Sol, mas alguns dos mais brilhantes ULXs são pensados para pesar 100 vezes a massa do Sol, ou mais.
Os novos dados de raios-X proporcionam uma pista para a natureza crítica de um dos ULXs em M82. Usando NuSTAR, os cientistas descobriram variações regulares, ou "pulsação", no objeto conhecido como M82X-2. Este objeto pulsa uma vez, em média, a cada 1,37 segundo, e as pulsações mudar em um padrão regular, com um período de 2,5 dias.
Estes tipos de pulsações não são vistos com buracos negros. Pelo contrário, são as assinaturas de chamadas pulsares, de rotação rápida estrelas de nêutrons . Os desvios aparentes no período de pulsação são devidos ao movimento da estrela em sua órbita. Supondo que o pulsar pesa 1,4 vezes a massa do Sol (o tamanho comum de um pulsar ou estrela de nêutrons), os dados implicam que a massa da estrela companheira é pelo menos 5,2 vezes a massa do Sol
Esta descoberta é importante porque pode significar que os pulsares constituem uma parte significativa da população ULX. Chandra havia observado M82X-2 antes, mas essas pulsações não foram encontrados até observações foram feitas pelo NuSTAR, uma missão de raios-X de alta energia, que foi lançado em 2012 Enquanto NuSTAR detectou as pulsações, Chandra, com a sua excelente resolução espacial, foi necessário para resolver M82X-2 do outro ULX nas proximidades e descartar as contribuições de outras fontes possíveis por resolver NuSTAR. Embora Chandra não detectaram pulsações do M82X-2, os cientistas determinaram que fonte foi responsável pelas pulsações visto por NuSTAR, comparando as imagens do Chandra e NuSTAR.
Além das pulsações, o brilho geral em raios-X de M82X-2 é variável em escalas de tempo que duram semanas ou meses. Na sua mais brilhante, é mais de dez vezes mais brilhante do que qualquer pulsar conhecido que é alimentado por acreção de material de uma estrela companheira. É tão brilhante que geralmente os astrônomos pensavam que apenas 50 a 100 buracos negros de massas solares poderia explicar um ULX tão brilhante.
O mais recente estudo do M82X-2 oferece novos desafios para os teóricos para desenvolver modelos que explicam como um pulsar pode puxar assunto para dentro ea apresentar os raios-X copiosas. Quando a matéria é puxado em direção a um objeto denso, compacto, como um pulsar, estrela de nêutrons, ou um buraco negro, ele é aquecido e produz raios-X. Estes raios-X criar uma pressão de radiação que empurra para fora sobre o assunto. Para infall sustentado da matéria, a pressão da radiação de raios-X deve ser menor do que a força da gravidade do objeto compacto.
A luminosidade de raios-X de M82X-2 atinge cerca de 100 vezes mais brilhante do que o limite em que a pressão para o exterior a partir de radiação equilibra a força da gravidade para dentro do pulsar, o chamado limite Eddington. Possíveis explicações para as violações do limite de Eddington incluem efeitos geométricos decorrentes do afunilamento de material infalling ao longo das linhas do campo magnético.
Fatos rápidos para M82X-2:
Crédito Raio-X: NASA / CXC / Univ. de Toulouse / M.Bachetti et al, Optical: NOAO / AURA / NSF
Data de lançamento 08 de outubro de 2014
Escala Imagem é de 10 minutos de arco (33.000 anos-luz)
Categoria Galáxias normais e Starburst Galaxies , Buracos Negros
Coordenadas (J2000) RA 50.70s 09h 55m | dez + 69 ° 40 '37.00 "
Constellation Ursa Maior
Data de Observação 22 pointings de 20 de setembro de 1999 to 03 de fevereiro de 2014
Observação Tempo 228 horas 26 min (9 dias, 12 horas, 26 min).
Obs. ID 361, 378-380, 1302, 2933, 5644, 6097, 6361, 8190, 10025-10027, 10542-10545, 10925, 11104, 11800, 13796, 15616
Instrumento ACIS
Código de Cores De raios-X (Magenta, Ciano); Optical (Red, Green, Blue)
OpticalX-ray
Distância Estimativa Cerca de 12 milhões de anos-luz
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