Використовуючи супутник XMM-Newton Європейського космічного агентства (ESA), європейські астрономи спостерігали ультраяскраві джерела рентгенівського випромінювання (ULX) у галактиці NGC 4631. У результаті вони виявили нове пульсуюче ULX, яке отримало позначення X-8. Результати дослідження були опубліковані 6 листопада на сервері попередніх наукових публікацій arXiv.
Природа ULX досі залишається загадкою
ULX — це точкові джерела на небі, які настільки яскраві в рентгенівському діапазоні, що кожне з них випромінює більше енергії, ніж мільйон Сонць на всіх довжинах хвиль. Вони менш яскраві, ніж активні галактичні ядра, але стабільно перевищують будь-які відомі зоряні процеси за потужністю.
Попри численні дослідження, основна природа ULX залишається невизначеною.
Деякі постійні джерела ULX демонструють пульсації, тому їх класифікують як ультраяскраві рентгенівські пульсари (ULXP). Виявлення та вивчення таких об’єктів є ключовим для розуміння фізики акреції — процесів, що дозволяють ULX підтримувати рентгенівську яскравість, яка перевищує межу Еддінгтона (максимальну світність, за якої зоря чи об’єкт може залишатися стабільним).
Один із багатьох у «галактиці Кита»
NGC 4631, також відома як галактика Кит, — це зоряна галактика пізнього типу, розташована приблизно за 24,45 мільйона світлових років від нас. Відомо, що вона містить щонайменше сім ULX-джерел. Команда астрономів під керівництвом Лоренцо Дуччі з Університету Тюбінгена (Німеччина) вирішила детально дослідити цю галактику, використовуючи Європейську фотонну камеру (EPIC) на борту XMM-Newton. Під час спостережень за ULX у NGC 4631 вони виявили нове пульсуюче ультраяскраве рентгенівське джерело.
«У цьому листі ми повідомляємо про відкриття пульсацій від нового ULX, розташованого в насиченій ділянці галактичного диска NGC 4631», — зазначають дослідники.
Спостереження, проведені у липні 2025 року, виявили чіткий сигнал із періодом близько 9,66 секунди від нового джерела, що розташоване поруч із раніше відомим ULX під позначенням X−2. Нове джерело отримало назву X-8 і виявилося яскравішим за X−2, із рентгенівською світністю на рівні 3,4 дуодецілліона ерг/с.
Прискорення обертання та пульсації
Спостереження показали, що X-8 має похідну періоду обертання близько −9,6×10⁻⁸ секунд/секунду. Це означає, що X−8 демонструє один із найшвидших темпів прискорення обертання, зафіксованих серед пульсуючих ULX.
Час масштабування (період/похідна періоду) становить лише 3,2 року.
Астрономи зазначають, що така висока швидкість «розкручування» X-8 може бути спричинена орбітальним рухом пульсара, акреційним моментом сили на нейтронну зорю або поєднанням обох чинників. Також дослідники встановили, що напруженість магнітного поля нововідкритого ULXP перебуває в межах 10–200 трильйонів Гаусів, що узгоджується з іншими подібними джерелами.
Відкриття, що розширює горизонти
Підсумовуючи результати, автори підкреслюють значення відкриття в контексті дослідження надмежових (супер-Еддінгтонівських) світностей.
«Цей новий ULX-пульсар додає ще одне важливе джерело до невеликої відомої популяції та дозволить майбутнім дослідженням краще визначити фізичні механізми, відповідальні за їх надяскраві рентгенівські випромінювання», — резюмують науковці.