Scoperta nei raggi X una rarissima Pulsar


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Utilizzando la navicella spaziale NuSTAR e il suo strumento NICER, un team internazionale di astronomi ha trovato una nuova pulsar a raggi X co variazione di millisecondi. L’oggetto scoperto, denominato IGR J17591-2342, è l’ultima aggiunta a una lista di pulsar a raggi X note con variazione in millisecondi. La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il 30 agosto sul server di prestampa arXiv.

Le pulsar a raggi X mostrano rigide variazioni periodiche nell’intensità dei raggi X, che possono essere brevi quanto una frazione di secondo.  Le “Accreting millisecond X-ray pulsars (AMXPs)” sono un particolare tipo di stelle con impulsi a raggi X in cui i brevi periodi di rotazione sono causati da un trasferimento di massa di lunga durata da una stella compagna di bassa massa attraverso un disco di accrescimento su una stella di neutroni a rotazione lenta. 

Gli astronomi percepiscono le AMXPs come laboratori astrofisici che potrebbero essere cruciali per far progredire le nostre conoscenze sui processi di Esplosioni termonucleari.

Ad oggi sono state scoperte soltanto 21 AMXPs, con periodi di spin che vanno da 1.7 a 9.5 millisecondi. Al fine di ampliare l’elenco di questi oggetti particolari, la comunità scientifica è ancora attivamente alla ricerca di tali fonti utilizzando osservatori spaziali come il telescopio Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) della NASA.

Recentemente, un gruppo di ricercatori guidato da Andrea Sanna dell’Università di Cagliari, Italia, ha utilizzato NuSTAR per identificare un nuovo AMXP. La sorgente, denominata IGR J17591-2342, è stata inizialmente classificata come transitorio di raggi X dal Laboratorio INTEGRAL dell’Agenzia Spaziale Europea durante la scansione del centro galattico il 10 agosto 2018. Il team ha osservato questa sorgente con NuSTAR, che ha rivelato prove sulla natura di questo oggetto. 

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IGR J17591-2342: profili degli impulsi (punti neri) da epoche successive alla correzione dei parametri orbitali e delle osservazioni NuSTAR (pannello superiore) e NICER (pannello inferiore). Il modello più adatto (linea rossa) è la sovrapposizione di tre funzioni sinusali con periodi armonicamente correlati.

Ulteriori osservazioni della pulsar sono state condotte utilizzando il Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

“In questa nota, descriviamo un’analisi temporale coerente delle osservazioni NuSTAR e NICER che hanno fornito il periodo di spin pulsar e le effemeridi binarie”, hanno scritto i ricercatori nel documento.

Il team ha rilevato pulsazioni coerenti a raggi X intorno a 527.4 Hz (1.9 millisecondi) nelle osservazioni NuSTAR e NICER effettuate quasi 25 giorni dall’inizio dell’outburst, con una frazione di impulso del 15 per cento.

Secondo l’articolo, IGR J17591-2342 ha un periodo orbitale di circa 8.8 ore. La massa della stella di neutroni è stata calcolata essere circa 1,4 masse solari, mentre la massa minima della compagna è molto probabilmente di 0,42 masse solari.

Inoltre, gli astronomi hanno notato che IGR J17591-2342 si trova vicino al centro della nostra galassia, a circa 28.000 anni luce dalla Terra. Il tasso di accrescimento stimato è risultato essere di circa 0,52 miliardesimi di massa solare all’anno. IGR J17591-2342 è finora il 22° AMXP conosciuto. Gli autori dell’articolo hanno sottolineato che la loro scoperta arricchisce il censimento di questi oggetti che sono essenziali per la comprensione degli ultimi stadi dell’evoluzione stellare.

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