Röntgenpulzár az Androméda-ködben

Az Európai Űrügynökség (ESA) XMM-Newton röntgentávcsövével sikerült az első neutroncsillagot felfedezni az M31 galaxisban.

Eddig – bár már régóta keresték – nem sikerült forgó neutroncsillagokat kimutatni az Androméda-ködben (M31). A neutroncsillagok a szupernóvaként felrobbant nagy tömegű csillagok maradványai, általában nagyon gyorsan forognak (az impulzusmomentum megmaradása következtében). Tengelyforgásuk ütemében szabályos időközönként rádióimpulzusokat küldenek a Föld felé, innen ered pulzár elnevezésük. Ha a neutroncsillag kettős rendszerben alakul ki, akkor az égitest gravitációja révén maga felé szippantja kísérőcsillaga anyagát. Ez egyrészt felgyorsítja a neutroncsillag forgását, másrészt a neutroncsillag körül elhelyezkedő gáz annyira felforrósodik, hogy röntgensugárzást bocsát ki. A Tejútrendszerben gyakoriak a neutroncsillagot tartalmazó kettős rendszerek.

A közelmúltban az ESA XMM–Newton röntgentávcsövével gyűjtött adatokat átvizsgálva sikerült megtalálni az első ilyen objektumot az Androméda-ködben. Az XMM-Newton archívumának átvizsgálását az EU FP7 kutatás-fejlesztési keretprogramjában indított EXTraS (Exploring the X-ray Transient and variable Sky) projekt keretében végzi egy nemzetközi csillagászcsoport. Az európai röntgentávcső archív adatai között a 2000 és 2013 közötti években 35, az Androméda-köd szóban forgó területén végzett észlelést találtak és dolgoztak fel. Az eredmények szerint az 3XMM J004301.4+413017 (vagy röviden 3X J0043) jelű neutroncsillag 1,2 másodpercenként fordul meg a tengelye körül, kísérőcsillagával 1,27 naponként kerülik meg közös tömegközéppontjukat. Az objektum az Androméda-köd egyik spirálkarjában, a galaxis külsőbb részén helyezkedik el.

Az Androméda-köd (M31) az XMM-Newton által felfedezett röntgenpulzárral, illetve annak fénygörbéjével. (Kép: Androméda-köd: ESA / Herschel / PACS / SPIRE / J. Fritz, U. Gent / XMM-Newton / EPIC / W. Pietsch, MPE; a beillesztett fénygörbe: P. Esposito et al. 2016)

A rendszer pontos természetének tisztázásához további megfigyelésekre van szükség, akár az XMM-Newtonnal, akár a távolabbi jövőben az ESA következő generációs nagy energiájú űrtávcsövével, a jövő évtized végén indítandó Athenával. Az egyik lehetséges értelmezés szerint a rendszer úgynevezett különlegesen kis tömegű, röntgensugárzó kettőspulzár, amelyben a kísérőcsillag tömege kisebb a Napénál. A másik elképzelés szerint közepes tömegű kettős rendszer lehet, amelyben a kísérőcsillag körülbelül két naptömegű. Annyi viszont bizonyos, hogy a 3X J0043 az első neutroncsillag az Androméda-ködben.

Kapcsolódó cikkek:
Az ESA büszke az XMM-Newtonra
Futó pillantások a röntgenégboltra
Még hosszú évek az XMM-Newtonnal
Nagy európai „röntgenszem” 2028-ra
Az Androméda-köd részletes feltérképezése
Feketelyuk-sereg az Andromédában
Az Androméda-köd ultraibolya képe

Kapcsolódó linkek:
Kettős rendszerben levő röntgenpulzár az Androméda-ködben (ESA)
XMM-Newton honlap (ESA)