Usando o Very Large Telescope (VLT), astrônomos franceses realizaram observações espectroscópicas de uma fonte de raios-X ultraluminosa conhecida como NGC 1313 X?1. A campanha observacional resultou na detecção de uma bolha ionizada por choque, uma nebulosa fotoionizada de raios-X e também dois remanescentes de supernova em torno desta fonte. As descobertas foram publicadas em 23 de janeiro no arXiv.org.
Fontes de raios-X ultraluminosas (ULXs) são fontes pontuais no céu que são tão brilhantes em raios-X que cada uma emite mais radiação do que 1 milhão de sóis em todos os comprimentos de onda. Eles são menos luminosos do que os núcleos galácticos ativos, mas mais consistentemente luminosos do que qualquer processo estelar conhecido. Embora numerosos estudos de ULXs tenham sido realizados, a natureza básica dessas fontes permanece sem solução.
NGC 1313 X?1 é um ULX na galáxia espiral NGC 1313 a uma distância de cerca de 13,85 milhões de anos-luz da Terra. O ULX está localizado na parte norte da NGC 1313, dentro do raio interno (cerca de 3.100 anos-luz) do núcleo da galáxia. Tem uma luminosidade persistente não absorvida na banda de 0,3-10 keV acima de 8 duodecilhão erg/s, com uma luminosidade média de cerca de 11 duodecilhão erg/s.
Observações anteriores desta fonte mostraram que é um dos poucos ULXs conhecidos por experimentar ventos poderosos com velocidades relativamente altas. Isso indica que NGC 1313 X?1 abriga uma fonte supercrítica, cuja natureza ainda permanece incerta. Supõe-se que tais ventos são poderosos o suficiente para produzir bolhas enormes (com um tamanho de mais de 300 anos-luz) às vezes vistas em torno de ULXs.
Uma equipe de astrônomos liderada por Andrés Gúrpide, da Universidade de Toulouse, na França, agora revela que NGC 1313 X?1 está de fato cercada por uma bolha ionizada, o que foi sugerido por estudos anteriores. A nova descoberta é baseada em observações espectroscópicas deste ULX usando o instrumento Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) do VLT.
As observações do MUSE descobriram que NGC 1313 X?1 ioniza uma região de cerca de 1.473 por 867 anos-luz de tamanho, por meio de excitação e choques ultravioleta extremos (EUV)/raios-X. Esta bolha está aproximadamente centrada em torno do ULX, e a evidência de ionização de choque pode ser vista claramente em suas bordas externas.
Estudando ainda mais essa bolha ionizada por choque, os pesquisadores estimaram que as velocidades de choque deveriam estar entre 160 e 180 km/s. Eles calcularam que uma potência de saída média e contínua de cerca de 20-45 duodecilhão erg/s em uma escala de tempo de cerca de 450.000 a 780.000 anos é necessária para inflar essa bolha.
Além disso, os astrônomos detectaram uma nebulosa fotoionizada de raios-X estendida, estimada em 456 anos-luz de tamanho, no interior da bolha. Sua forma alongada pode indicar a presença de atividade de jato nesta nebulosa.
O estudo também identificou dois remanescentes de supernova (SNRs) coincidentemente próximos à bolha ULX. Os pesquisadores estimam que as duas supernovas explodiram entre 24.000 e 34.000 anos atrás, e tiveram energias de explosão iniciais em um nível de cerca de 0,5 sexdecilhão de ergs.
Publicado em 03/02/2022 11h29
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