Image VLA 9 GHz de GX 1+4. La croix noire indique la position la plus précise de GX 1+4, de 2MASS (proche infrarouge), qui est précis à 0,1 arcsec. Le contour à mi-puissance du faisceau synthétisé est affiché dans le coin inférieur gauche. Crédit :Van den Eijnden et al., 2017.
(Phys.org)—En utilisant le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), un groupe international de chercheurs a détecté des émissions radio du pulsar à rayons X accréteur et du système binaire à rayons X symbiotique désigné GX 1+4. C'est la première découverte d'émissions radio à partir d'un binaire de rayons X symbiotique et la première indication d'un jet d'un pulsar à rayons X accréteur avec un champ magnétique puissant. Les résultats sont rapportés le 6 novembre dans un article publié sur arXiv.org.
Découvert en 1970, GX 1+4 est un pulsar à rayons X accréteur d'environ 14, 000 années-lumière avec une période de rotation relativement longue d'environ 120 secondes. Il accrète de la matière de sa compagne géante rouge de type M6III, V2116 Oph, qui fait le tour du pulsar tous les 1, 161 jours. Par conséquent, le système a été classé comme binaire à rayons X symbiotique (SyXRB) car il se compose d'une étoile à neutrons binaire à rayons X de faible masse accrétée par le vent stellaire d'un donneur géant de type M.
Le spin à long terme de GX 1+4 est un sujet d'intérêt pour les astronomes observant ce système depuis de nombreuses années. Plus récemment, une équipe d'astronomes dirigée par Jakob van den Eijnden de l'Université d'Amsterdam, Pays-Bas, a utilisé l'observatoire VLA au Nouveau-Mexique pour effectuer des observations radio de GX 1+4 dans le cadre d'un programme plus vaste étudiant les binaires de rayons X persistants de faible masse. Par conséquent, ils ont détecté des émissions radio de ce pulsar.
"Nous rapportons la découverte d'une émission radio du SyXRB GX 1+4 à l'aide du Karl G. Jansky Very Large Array (ci-après VLA). Cette détection constitue à la fois la première détection radio d'un SyXRB et les premiers indices d'un jet d'un pulsar à rayons X accréteur à fort champ magnétique, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.
VLA a permis aux astronomes de détecter une émission radio à 9,0 GHz avec une densité de flux d'environ 105,3 µJy. Cependant, l'origine de cette émission reste incertaine et l'équipe prend en compte plusieurs hypothèses pouvant expliquer cette activité.
Les scientifiques soutiennent que l'émission détectée pourrait très probablement être causée par l'un des trois mécanismes suivants :des chocs dans l'interaction du flux d'accrétion avec la magnétosphère, un jet émetteur synchrotron, ou une sortie entraînée par hélice. Ils excluent la possibilité que cela soit dû au vent stellaire du compagnon géant rouge.
"Nous pourrions observer une émission radio à partir de chocs lorsque le flux d'accrétion interagit avec la magnétosphère. (…) De tels chocs sont compatibles avec les propriétés de GX 1+4 si le champ magnétique est effectivement aussi élevé qu'environ 10 14 G, ", lit-on dans le journal.
Les chercheurs ont ajouté que le scénario de choc pourrait être invalide si GX 1+4 a un champ magnétique plus faible que prévu.
En ce qui concerne la deuxième possibilité, l'émission radio pourrait également être une émission synchrotron d'un jet collimaté. Les auteurs ont noté que la luminosité de GX 1+4 est en accord avec les luminosités radio et X dans un large échantillon d'étoiles à neutrons accrétant un champ magnétique faible, où l'émission radio provient de ces jets. Ils ont ajouté que si cette hypothèse est vraie, cela montrerait que de forts champs magnétiques (supérieurs à un billion de G) ne suppriment pas nécessairement la formation de jets.
Finalement, les chercheurs suggèrent que l'émission radio pourrait être expliquée par une hélice magnétique. Ils ont souligné qu'un tel écoulement a été déduit d'observations antérieures de rayons X dans deux autres pulsars à rayons X à champ magnétique élevé.
En tout, plus d'observations de GX 1+4 sont nécessaires, notamment simultanément aux longueurs d'onde radio et X, afin de choisir la théorie la plus plausible et de mieux comprendre la nature de son émission radio.
© 2017 Phys.org
