Profili di impulsi piegati derivati da SXT e LAXPC20 a diverse bande di energia che coprono 0,5-60 keV durante le due osservazioni AstroSat. Il pannello di sinistra mostra il risultato della prima osservazione (2-3 luglio, 2018), mentre i pannelli di destra mostrano che dalla seconda osservazione (8-9 luglio, 2018). Credito:Antia et al., 2021.
Utilizzando la navicella spaziale AstroSat, Gli astronomi indiani hanno osservato la pulsar a raggi X Cepheus X-4 durante la sua esplosione nel 2018. I risultati di queste osservazioni forniscono importanti informazioni sulle proprietà di questa esplosione e gettano più luce sulla natura della pulsar. Lo studio è stato presentato in un documento pubblicato l'8 luglio su arXiv.org.
Le pulsar a raggi X (note anche come pulsar alimentate dall'accrescimento) sono sorgenti che mostrano rigide variazioni periodiche nell'intensità dei raggi X, costituito da una stella di neutroni magnetizzata in orbita con una normale compagna stellare. In questi sistemi binari, l'emissione di raggi X è alimentata dal rilascio di energia potenziale gravitazionale mentre il materiale viene accumulato da un compagno enorme. Le pulsar a raggi X sono tra gli oggetti più luminosi nel cielo a raggi X.
A una distanza di circa 33, 250 anni luce di distanza, Cepheus X-4 è stato scoperto nel 1972 da un telescopio a raggi X del satellite Orbiting Solar Observatory 7 (OSO-7) come sorgente transitoria. Osservazioni successive di questa sorgente hanno scoperto che si tratta di un sistema di pulsar Be-binary con un periodo di rotazione di 66,25 secondi. Generalmente, Le pulsar Be-binary sono una classe di binarie a raggi X ad alta massa (HXMB), dove una stella di neutroni ha come compagna una stella-be, mostrando variazioni significative della luminosità della sorgente e del periodo dell'impulso durante la sua attività di esplosione.
Kallol Mukerjee e H. M. Antia del Tata Institute of Fundamental Research di Mumbai, India, ha ulteriormente studiato i tempi e le proprietà spettroscopiche di Cepheus X-4 osservando Cepheus X-4 con AstroSat nel luglio 2018 durante la sua attività di esplosione.
"I tempi e le proprietà spettrali di Cepheus X-4 sono stati studiati durante la fase discendente dell'esplosione del 2018, utilizzando le osservazioni AstroSat a due diverse luminosità della sorgente, " scrivono gli astronomi sul giornale.
Cepheus X-4 è stato osservato con AstroSat a luminosità di 20,4 e 10,2 duodecilioni erg/s. Le curve di luce hanno mostrato una forte pulsazione e una variazione di intensità dei raggi X correlata nelle bande di energia 0,5-8,0 keV e 3-60 keV.
Il periodo di rotazione di Cepheus X-4 è stato determinato in circa 65,35 secondi, mentre il suo tasso di spin-down è stato stimato tra -2,1 e -1,6 pHz/s. Inoltre, si è scoperto che la pulsar ha mostrato una rotazione continua a una velocità media di circa -0,02455 pHz/s negli ultimi 30 anni, a causa del suo ingresso nel regime dell'elica subsonica.
Le osservazioni hanno anche rilevato una linea di ciclotrone negli spettri di raggi X di Cepheus X-4, cosa ha permesso ai ricercatori di determinare la variazione dell'intensità del campo magnetico sulla fase di impulso della pulsar. Questo parametro è stato misurato per variare tra 3,2 e 3,7 trilioni di G.
Però, gli scienziati hanno notato che sono necessarie ancora più osservazioni per trarre conclusioni finali sulla variabilità spettrale di Cepheus X-4 e la variazione della sua intensità del campo magnetico.
"Ulteriore, l'osservazione di follow-up della sorgente durante le sue rare esplosioni ci offrirebbe la possibilità di studiare la variabilità spettrale con la luminosità della sorgente, variazione dell'intensità del campo magnetico nel tempo e per sondare la natura della sua colonna di accrescimento e la geometria in cui vengono prodotte le linee del ciclotrone, " spiegarono gli astronomi.
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