Una sorgente di raggi X ultraluminosi (ULX) nella galassia NGC 1313, noto come NGC 1313 X-1, mostra un'insolita variabilità spettrale dei raggi X, secondo un nuovo studio recentemente condotto da un team internazionale di astronomi. La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il 21 novembre su arXiv.org.

Le ULX sono sorgenti puntiformi nel cielo così luminose nei raggi X che ciascuna emette più radiazioni di quelle emesse da 1 milione di soli a tutte le lunghezze d'onda. Sono meno luminosi dei nuclei galattici attivi, ma più costantemente luminoso di qualsiasi processo stellare conosciuto. Sebbene siano stati condotti numerosi studi sugli ULX, la natura fondamentale di queste fonti rimane ancora irrisolta.

Situato a circa 15 milioni di anni luce di distanza, NGC 1313 è una galassia a spirale barrata grande circa la metà della Via Lattea. Ospita una sorgente di raggi X ultraluminosi, designato NGC 1313 X-1, classificato come ULX archetipico, una sorgente di raggi X non nucleare che irradia in eccesso di 1,0 duodecilioni erg/s.

NGC 1313 X-1 era un obiettivo di un programma di osservazione a raggi X coordinato condotto nel 2017. I ricercatori hanno studiato questa fonte utilizzando il veicolo spaziale XMM-Newton dell'ESA, insieme ai telescopi spaziali Chandra e NuSTAR della NASA, al fine di indagare principalmente l'evoluzione della sua emissione continua a banda larga. Risultati di questa campagna di monitoraggio, presentato di recente da un gruppo di ricercatori guidati da Dominic Walton dell'Università di Cambridge, UK., mostrano che questo oggetto mostra un'insolita variabilità spettrale nei raggi X.

"Abbiamo presentato i risultati del principale programma di osservazione dei raggi X coordinato sull'ULX NGC 1313 X-1 eseguito nel 2017, combinando XMM-Newton, Chandra e NuSTAR, concentrandosi sull'evoluzione dell'emissione continua della banda larga (~0.3-30.0 keV), " scrivono gli astronomi sul giornale.

Le osservazioni hanno rilevato una chiara variabilità spettrale dei raggi X in NGC 1313 X-1, più evidente a basse energie (inferiori a 10 keV). Gli spettri mostrano un profilo più piatto a flussi più bassi e diventano con un picco più centrale a flussi più alti. Mentre a circa 3.0 keV, i flussi variano di un fattore superiore a tre, le variazioni al di sopra di 10 keV sono state osservate come evidentemente meno significative, di un fattore solo di 1,5.

Lo studio ha anche studiato il comportamento dei due componenti termici di NGC 1313 X-1, concentrandosi su come si evolvono nel piano luminosità-temperatura. È stato scoperto che il componente del disco più caldo mostra due tracce distinte nel piano luminosità-temperatura, con raggi di emissione più grandi e temperature più basse osservate a flussi osservati più elevati. Ciò che sorprende è che, nonostante questa anti-correlazione, ciascuna di queste tracce mostra singolarmente una relazione luminosità-temperatura positiva.

Cercando di spiegare l'insolita variabilità e l'evoluzione osservata dei componenti termici di NGC 1313 X-1, gli astronomi meditano su diverse ipotesi, dato che la natura di questo sistema non è ben compresa.

"Questi includono cambiamenti geometrici (precessione del flusso, irradiazione della radiazione, oscuramento delle regioni interne), così come gli effetti atmosferici (correzione del colore nell'atmosfera del disco, che si disperdono nel vento), " concludono gli autori del paper.

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