自2001年以来M82 X-2的自旋历史。学分:arXiv(2023)。DOI: 10.48550/arXiv.2312.16770
据美国物理学家组织网(托马斯·诺瓦克斯基):利用美国国家航空航天局的钱德拉宇宙飞船和欧洲航天局的XMM-Newton卫星,中国天文学家已经观测到了一颗被称为M82 X-2的超亮X射线脉冲星的脉动。研究结果表明,脉冲星显示出长期的自旋下降趋势。这项研究在12月28日发表在预印服务器arXiv上的一篇论文中有详细介绍。
超发光X射线源(ULXs)是天空中的点源,在X射线中非常明亮,每个X射线源发出的辐射比一百万个太阳发出的所有波长的辐射都多。尽管它们不如活动星系核明亮,但它们比任何已知的恒星过程都更加明亮。
天文学家普遍认为,由于它们的亮度,大多数ulx都是黑洞。然而,最近的观测发现,一些ulx显示相干脉动。这些源被称为超发光X射线脉冲星(ULXPs),是通常比黑洞质量小的中子星。已知ulp的列表仍然相对较短;因此,研究这类物体对于用X射线探索宇宙的研究人员来说至关重要。
M82 X-2是首次发现的ULXP。它位于雪茄星系(也被称为梅西耶82),距离大约1200万光年。该系统由一颗自旋周期约为1.37秒的中子星和一颗质量大得多的伴星组成。
鉴于M82 X-2的许多特性仍然不清楚,刘积仁领导的一个天文学家小组分析了钱德拉和XMM-Newton的档案数据,以便更好地了解它的性质,特别是它的脉动。
刘的团队在2001年成功测量了M82 X-2的脉动行为。他们确定了这个ULXP的自旋频率,这使他们能够在20年的时间尺度内确定一个清晰的自旋下降趋势,偶尔会有自旋上升事件。这种自旋行为通常在Be型X射线双星(BeXBs)中观察到。
“在爆发或巨大爆发状态下,BeXBs通常会显示出自旋向上的趋势,当需要吸积的质量少得多时,会显示出持续的自旋向下的趋势,”研究人员解释道。
根据这项研究,M82 X-2不断变化的自旋向下/自旋向上行为似乎表明,它的吸积力矩以及吸积速率肯定是变化的。基于这些发现,天文学家们假设M82 X-2可能具有变化的吸积率,并且在很长一段时间内它处于相对平静的状态并向下旋转。
在试图解释M82 X-2中观察到的自旋下降趋势的原因时,该论文的作者考虑了几种可能性。他们认为,最合理的假设是这种趋势是由于磁线程。如果这种情况是真的,他们估计这颗脉冲星的偶极磁场水平为12万亿高斯。