O mistério brilhante de raio X de Andrómeda resolvido pelo NuSTAR

O Nuclear Spectroscope Telescope Array da NASA, ou NuSTAR, identificou um candidato apulsar em Andrómeda - a galáxia mais próxima à Via Láctea. Este pulsar provavelmente é mais brilhante em altas energias do que a totalidade da população de buracos negros da galáxia de Andrómeda. Créditos: NASA / JPL-Caltech / GSFC / JHU

O vizinho próximo da Via Láctea, Andrómeda, apresenta uma fonte dominante de emissão de raios-X de alta energia, mas sua identidade era misteriosa até agora. Como relatado em um novo estudo, a missão NuSTAR da NASA (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) localizou um objeto responsável por essa radiação de alta energia.

O objeto, chamado Swift J0042.6 + 4112, é um pulsar possível, o remanescente denso de uma estrela morta que é altamente magnetizada e girando, dizem os pesquisadores. Esta interpretação é baseada em sua emissão em raios X de alta energia, que NuSTAR é excepcionalmente capaz de medir. O espectro do objeto é muito semelhante aos pulsares conhecidos na Via Láctea.

É provável que em um sistema binário, em que material de um companheiro estelar é puxado para o pulsar, vomitando radiação de alta energia como o material aquece.

"Nós não sabíamos o que era até que nós olhamos para ele com NuSTAR", disse Mihoko Yukita, autor principal de um estudo sobre o objeto, baseado na Universidade Johns Hopkins em Baltimore. O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.

Este pulsar candidato é mostrado como um ponto azul em uma imagem de raio-X de NuSTAR de Andrómeda (também chamada de M31), onde a cor azul é escolhida para representar os raios X de energia mais alta. Parece mais brilhante em raios-X de alta energia do que qualquer outra coisa na galáxia.

O estudo reúne muitas observações diferentes do objeto de várias naves espaciais. Em 2013, o satélite Swift da NASA informou-o como uma fonte de alta energia, mas sua classificação era desconhecida, pois há muitos objetos emitindo raios X de baixa energia na região. A menor emissão de energia de raios-X do objeto acaba por ser uma fonte identificada pela primeira vez na década de 1970 pelo Observatório Einstein da NASA. 

Outras naves espaciais, como o Observatório de Raio X da Chandra da NASA e a XMM-Newton da ESA também a detectaram. No entanto, não foi até o novo estudo de NuSTAR, auxiliado pelo apoio Swift satélite dados, que os pesquisadores perceberam que era o mesmo objeto como este pulsar que domina a alta energia de raios-X luz de Andrómeda.

Tradicionalmente, os astrônomos pensaram que a alimentação ativa de buracos negros, que são mais massivos que os pulsares, geralmente dominam a luz de raios-X de alta energia em galáxias. À medida que as espirais de gás se aproximam e se aproximam do buraco negro em uma estrutura chamada de disco de acreção, este material é aquecido a temperaturas extremamente altas e emite radiação de alta energia. Este pulsar, que tem uma massa menor do que qualquer um dos buracos negros de Andrómeda, é mais brilhante em altas energias do que toda a população de buracos negros da galáxia.

Mesmo o buraco negro supermassivo no centro de Andrómeda não tem emissão de alta energia de alta energia associada a ele. É inesperado que um único pulsar seria em vez disso dominando a galáxia em luz de raios-X de alta energia.

"O NuSTAR nos fez perceber a importância geral dos sistemas pulsares como componentes de galáxias que emitem raios X e a possibilidade de que a luz de raios-X de alta energia de Andrómeda seja dominada por um único sistema de pulsar só acrescenta a esta imagem emergente" Disse Ann Hornschemeier, co-autora do estudo e baseada no Goddard Space Flight Center da NASA, Greenbelt, Maryland.

Andrómeda é uma galáxia espiral ligeiramente maior do que a Via Láctea. Reside a 2,5 milhões de anos-luz de nossa própria galáxia, que é considerada muito próxima, dada a escala mais ampla do universo. Stargazers pode ver Andromeda sem um telescópio em noites escuras e claras. "Uma vez que não podemos sair da nossa galáxia e estudá-la de forma imparcial, Andrómeda é a coisa mais próxima que temos de olhar no espelho", disse Hornschemeier.

NuSTAR é uma missão do Small Explorer liderada pela Caltech e gerenciada pelo JPL para a NASA Science Mission Directorate em Washington. O NuSTAR foi desenvolvido em parceria com a Universidade Técnica Dinamarquesa ea Agência Espacial Italiana (ASI). A espaçonave foi construída pela Orbital Sciences Corp., Dulles, Virgínia.

O centro de operações da missão da NuSTAR está na UC Berkeley, eo arquivo de dados oficial está no Centro de Pesquisas de Arquivos de Ciência de Astrofísica de Alta Energia da NASA. A ASI fornece a estação terrestre da missão e um arquivo espelho. O JPL é gerenciado pela Caltech para a NASA.

FONTE: https://www.nasa.gov/feature/jpl/andromedas-bright-x-ray-mystery-solved-by-nustar