NGC 2403 XMM4 é uma estrela de nêutrons super-Eddington, segundo estudo

Ao analisar os dados de vários telescópios espaciais, os astrônomos realizaram um estudo detalhado de uma fonte ultraluminosa de raios X conhecida como NGC 2403 XMM4. 

Curva de luz de vinte anos de NGC 2403 XMM4 obtida a partir de observações Swift (caixas azuis), Chandra (diamantes magenta), XMM-Newton (círculos verdes) e NuSTAR (triângulos vermelhos). A luminosidade observada é relatada na banda de energia de 0,3-10 keV, com valores de Chandra e NuSTAR extrapolados para essa banda a partir de seus parâmetros de melhor ajuste. Crédito: Luangtip e Roberts, 2023.

Os resultados do estudo, publicados em 5 de janeiro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, indicam que esta fonte é uma estrela de nêutrons com acreção a taxas super-Eddington. 

Fontes ultraluminosas de raios X (ULXs) são fontes pontuais no céu com luminosidades típicas de raios X a um nível de 1,0 duodecilhões erg/s. Eles são menos luminosos que os núcleos galácticos ativos (AGN), mas mais consistentemente luminosos que qualquer processo estelar conhecido. Embora numerosos estudos sobre ULXs tenham sido realizados, a natureza básica destas fontes ainda permanece sem solução. 

NGC 2403 XMM4 é um ULX na galáxia espiral NGC 2403 localizada a cerca de 13,7 milhões de anos-luz de distância. Estudos anteriores descobriram que se trata de um ULX de baixa luminosidade e sugeriram que pode ser um buraco negro de massa intermediária sub-Eddington.

 A fim de lançar mais luz sobre as propriedades do NGC 2403 XMM4, que poderiam revelar sua verdadeira natureza, Wasutep Luangtip, da Universidade Srinakharinwirot, em Bangkok, Tailândia, e Timothy P. Roberts, da Universidade Durham, em Durham, Reino Unido, vasculharam o arquivo Dados de raios X. Eles analisaram 20 anos de dados observacionais dos telescópios espaciais XMM-Newton, Chandra, Swift e NuSTAR. 

“Dado que NGC 2403 foi observada múltiplas vezes por vários observatórios desde o início deste século, incluindo várias observações na década atual, existem agora dados de arquivo suficientes para nos fornecer a oportunidade de analisar esta fonte em detalhe”, afirmam os investigadores. explicou. 

Ao investigar a curva de luz de 20 anos da NGC 2403 XMM4, Luangtip e Roberts descobriram que na maioria das vezes a sua luminosidade de raios X está abaixo de 1,0 duodecilhões erg/s. No entanto, dado que NGC 2403 XMM4 está acima do limiar de luminosidade para fontes de raios X ultraluminosas, o seu comportamento espectral parece distintamente semelhante ao ULX. 

De acordo com os autores do artigo, estas descobertas indicam que NGC 2403 XMM4 está acumulando a taxas super-Eddington. Esta hipótese também é apoiada por dados espectroscópicos de banda larga que mostram a presença de uma cauda íngreme de alta energia. 

A luminosidade média de raios X do NGC 2403 XMM4 foi estimada em cerca de 0,5 duodecilhões de erg/s e a emissão da fonte foi considerada isotrópica. Com base nisso, os astrônomos estimam que o objeto tenha uma massa inferior a 3,8 massas solares, o que sugere que se trata de uma estrela de nêutrons, com acreção a uma taxa de 1,3 a 3,2 vezes a de Eddington. 

Resumindo os resultados, os astrônomos notaram que, apesar de não atingir o limiar ULX, NGC 2403 XMM4 exibe muitos comportamentos e características consistentes com a acreção super-Eddington. 

Em suma, os dados recolhidos apontam para a presença de uma estrela de nêutrons que é um objeto de acreção neste sistema. Esta é, portanto, a terceira estrela de nêutrons super-Eddington detectada em NGC 2403.

Fonte: phys.org