研究调查超明亮X射线脉冲星NGC 5907 ULX1的磁场

2014-2022年NGC 5907 ULX1的通量和周期演化。Credit: Fuerst et al, 2023

（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Tomasz Nowakowski , Phys.org）：利用美国宇航局的雨燕飞船和欧空局的XMM-Newton卫星，天文学家观测到了NGC 5907 ulx 1——迄今为止已知的最明亮的超明亮X射线脉冲星。2月7日，在预印服务器arXiv上发表的观测活动结果，揭示了这颗脉冲星磁场的更多信息。

超发光X射线源(ULXs)是天空中的点源，在X射线中非常明亮，每个X射线源发出的辐射比一百万个太阳发出的所有波长的辐射都多。尽管它们不如活动星系核明亮，但它们比任何已知的恒星过程都更加明亮。

天文学家普遍认为，由于它们的亮度，大多数ulx都是黑洞。然而，最近的观测发现，一些ulx显示相干脉动。这些源被称为超发光X射线脉冲星(ULXPs)，是通常比黑洞质量小的中子星。已知ulp的列表仍然相对较短；因此，研究这类物体对于用X射线探索宇宙的研究人员来说至关重要。

NGC 5907 ULX1的峰值光度约为100亿亿尔格/秒，是迄今为止探测到的最亮的ULXP。它位于刀刃星系(也称为NGC 5907)中，距离我们大约5600万光年。NGC 5907 ULX1的自旋周期约为1.14秒，并以其在开启状态下的快速自旋而闻名。然而，关于这颗脉冲星的磁场仍然知之甚少，因为一些研究表明它具有强度达到100万亿高斯的多极磁场，而其他研究则指出磁场事件弱1000倍。

因此，为了更好地了解NGC 5907 ULX1的磁场，由欧洲空间天文中心(ESAC)的Felix Fuerst领导的一个天文学家小组分析了Swift和XMM-Newton的数据，这些数据来自对脉冲星的X射线通量和脉冲周期的长期监测(2003年至2022年)。

研究发现，NGC 5907 ULX1在2017年年中至2020年年中之间处于关闭或低状态。在这种关闭状态期间，长期自旋趋势逆转，中子星旋转周期显著减慢。然而，在关闭状态结束后，起转以比以前更低的速率恢复。

研究人员采用不同的方法来估计中子星的磁场，要么基于自旋向上的强度，要么基于自旋向下的强度。

“在我们的数据中，磁场强度的最高估计值约为2.5 × 1013 G，而对于低B场解决方案，我们发现值低至2 × 1012 G。虽然基于这些数字，我们无法区分现实中存在的磁场，但我们注意到，对于1012 G场，我们预计会看到12 keV左右的回旋共振散射特征(CRSF)，这在光谱中尚未观察到，”论文的作者解释道。

天文学家还根据2017年至2019年关闭状态期间的自旋下降估计了磁场强度，发现它处于25万亿高斯的水平。他们指出，总的来说，所有的结果都指向NGC 5907 ULX1中至少几万亿高斯强度的磁场方向。这表明脉冲星正在以非常高的速度吸积。