Profils d'impulsions repliés dérivés de SXT et LAXPC20 à différentes bandes d'énergie couvrant 0,5 à 60 keV au cours des deux observations AstroSat. Le panneau de gauche montre le résultat de la première observation (2-3 juillet, 2018), tandis que les panneaux de droite montrent qu'à partir de la deuxième observation (8-9 juillet, 2018). Crédit :Antia et al., 2021.
En utilisant le vaisseau spatial AstroSat, Des astronomes indiens ont observé le pulsar à rayons X Cepheus X-4 lors de son explosion en 2018. Les résultats de ces observations fournissent des informations importantes sur les propriétés de cette explosion et éclairent davantage la nature du pulsar. L'étude a été présentée dans un article publié le 8 juillet sur arXiv.org.
Les pulsars à rayons X (également appelés pulsars à accrétion) sont des sources affichant des variations périodiques strictes de l'intensité des rayons X, consistant en une étoile à neutrons magnétisée en orbite avec un compagnon stellaire normal. Dans ces systèmes binaires, l'émission de rayons X est alimentée par la libération d'énergie potentielle gravitationnelle lorsque le matériau est accrété à partir d'un compagnon massif. Les pulsars à rayons X sont parmi les objets les plus lumineux du ciel à rayons X.
A une distance d'environ 33, 250 années-lumière, Cepheus X-4 a été découvert en 1972 par un télescope à rayons X du satellite Orbiting Solar Observatory 7 (OSO-7) en tant que source transitoire. Des observations ultérieures de cette source ont montré qu'il s'agit d'un système de pulsar Be-binaire avec une période de spin de 66,25 secondes. En général, Les pulsars be-binaires sont une classe de binaires à rayons X de masse élevée (HXMB), où une étoile à neutrons a une étoile Be comme compagne, montrant des variations significatives de la luminosité de la source et de la période d'impulsion au cours de son activité d'explosion.
Kallol Mukerjee et H. M. Antia du Tata Institute of Fundamental Research à Mumbai, Inde, a étudié plus avant les propriétés temporelles et spectroscopiques de Cepheus X-4 en observant Cepheus X-4 avec AstroSat en juillet 2018 pendant son activité d'explosion.
"Les propriétés temporelles et spectrales de Cepheus X-4 ont été étudiées pendant la phase de déclin de l'explosion de 2018, en utilisant les observations AstroSat à deux luminosités de source différentes, " ont écrit les astronomes dans le journal.
Cepheus X-4 a été observé avec AstroSat à des luminosités de 20,4 et 10,2 duodécillions erg/s. Les courbes de lumière présentaient une forte pulsation et une variation d'intensité des rayons X corrélée dans les bandes d'énergie de 0,5 à 8,0 keV et de 3 à 60 keV.
La période de rotation de Cepheus X-4 a été déterminée à environ 65,35 secondes, tandis que son taux de spin-down a été estimé entre -2,1 et -1,6 pHz/s. De plus, il a été constaté que le pulsar a montré une rotation continue à un taux moyen d'environ -0,02455 pHz/s au cours des 30 dernières années, en raison de son entrée dans le régime des hélices subsoniques.
Les observations ont également détecté une raie cyclotron dans les spectres de rayons X de Cepheus X-4, ce qui a permis aux chercheurs de déterminer la variation de l'intensité du champ magnétique sur la phase d'impulsion du pulsar. Ce paramètre a été mesuré pour varier entre 3,2 et 3,7 billions de G.
Cependant, les scientifiques ont noté que davantage d'observations sont nécessaires pour tirer des conclusions finales concernant la variabilité spectrale de Cepheus X-4 et la variation de l'intensité de son champ magnétique.
"Plus loin, l'observation de suivi de la source lors de ses rares éclats permettrait d'étudier la variabilité spectrale avec la luminosité de la source, variation de l'intensité du champ magnétique avec le temps et pour sonder la nature de sa colonne d'accrétion et sa géométrie où les lignes cyclotron sont produites, " ont expliqué les astronomes.
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