Immagini XMM-Newton EPIC-pn di NGC 300 ULX1 in diverse epoche indicate nella figura. I cerchi rossi indicano la regione di estrazione di origine utilizzata per l'analisi. Credito:Maitra et al., 2018.
Utilizzando l'XMM-Newton dell'ESA e i telescopi spaziali NuSTAR della NASA, un team di astronomi tedeschi ha rilevato una nuova pulsar ultraluminosa nella galassia NGC 300. Il ritrovamento di questa pulsar, che ha ricevuto la designazione NGC 300 ULX1, è dettagliato in un documento pubblicato il 9 novembre sul repository di prestampa di arXiv.
Le sorgenti di raggi X ultraluminose (ULX) sono sorgenti puntiformi nel cielo che sono così luminose nei raggi X che ciascuna emette più radiazioni di 1 milione di soli emessi a tutte le lunghezze d'onda. Sebbene siano meno luminosi dei nuclei galattici attivi, sono più costantemente luminosi di qualsiasi processo stellare conosciuto.
Gli astronomi generalmente credono che a causa della loro luminosità, la maggior parte degli ULX sono buchi neri. Però, osservazioni recenti hanno scoperto che alcuni ULX mostrano pulsazioni coerenti. Queste fonti, note come pulsar a raggi X ultraluminose (ULXP), sono stelle di neutroni tipicamente meno massicce dei buchi neri. L'elenco degli ULP noti è ancora relativamente breve, quindi rilevare nuovi oggetti di questa classe è essenziale per i ricercatori che studiano l'universo nei raggi X.
Ora, un gruppo di astronomi dell'Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre a Garching, Germania, guidato da Chandreyee Maitra, riporta la rilevazione delle pulsazioni dalla sorgente NGC 300 ULX1, situato nella galassia a spirale NGC 300, a circa sei milioni di anni luce dalla Terra. Scoperto nel 2010, NGC 300 ULX1 è stato inizialmente classificato come una supernova, ma in seguito riclassificato come possibile binaria di raggi X di massa elevata.
Analizzando i dati delle osservazioni simultanee di NGC 300 ULX1, eseguita nel dicembre 2016 utilizzando il veicolo spaziale a raggi X Multi-Mirror Newton (XMM-Newton) e Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), La squadra di Maitra ha identificato le pulsazioni da questa fonte.
"Le pulsazioni di NGC 300 ULX1 sono state scoperte durante osservazioni simultanee XMM-Newton/NuSTAR nel dicembre 2016, " scrivono i ricercatori sul giornale.
Secondo lo studio, NGC 300 ULX1 ha avuto un periodo di rotazione di circa 31,71 secondi all'inizio delle osservazioni NuSTAR, che è diminuito linearmente in pochi giorni a circa 31,54 secondi alla fine della campagna osservativa XMM-Newton/NuSTAR. Le osservazioni hanno anche scoperto che la pulsar ha una velocità di spin-up di 556 ns/s e una luminosità non assorbita a banda larga di 4,7 duodecilioni di erg/s.
Per di più, gli astronomi hanno controllato i dati d'archivio delle osservazioni di NGC 300 ULX1 utilizzando il telescopio spaziale Swift della NASA e la stella di neutroni Interior Composition Explorer (NICER) sulla Stazione Spaziale Internazionale. Questi dati mostrano che il periodo di spin di questa pulsar è diminuito esponenzialmente da circa 45 a 17,5 secondi durante un periodo di 2,3 anni.
I ricercatori hanno notato che NGC 300 ULX1 è il quarto ULXP conosciuto fino ad oggi, e mostra un tasso di spin-up estremo, così come una luminosità relativamente costante per un lungo arco di tempo. Hanno aggiunto che il suo tasso di spin-up è uno dei più alti mai osservati da una stella di neutroni in accrescimento.
Nelle considerazioni conclusive, gli autori dell'articolo hanno sottolineato che per le sue proprietà, NGC 300 ULX1 potrebbe fornire agli astronomi una rara opportunità di studiare l'evoluzione dello spin delle stelle di neutroni in accrescimento a velocità di accrescimento estreme. La pulsar potrebbe anche aiutarci a comprendere meglio le somiglianze tra gli ULXP e le binarie a raggi X supergiganti ad alta massa.
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