Zeitliche und spektrale Entwicklung des Magnetars 1E 1841-045 während des Ausbruchs

Zusammenfassung: Wir präsentieren zeitliche und spektrale Analysen der Neutronenstern-Innenkompositionssonde (NICER), des Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) und der IXPE-Beobachtungen des Magnetars 1E 1841−045, die 82 Tage nach seiner Ausbruchsaktivität im August 2024 durchgeführt wurden, sowie Radioobservierungen mit MeerKAT und Effelsberg. Wir ergänzen unsere Studie mit einer historischen NuSTAR-Beobachtung und allen NICER-Beobachtungen vor dem Ausbruch im Jahr 2024. Der Ausbruch ist durch eine X-ray-Flusssteigerung um den Faktor 1,6 im Vergleich zum historischen Niveau gekennzeichnet, die hauptsächlich von einer neu gebildeten, nichtthermisch strahlenden Komponente mit einem Photonindex Γ = 1,5 angetrieben wird. Dieser Fluss zeigte am Ende unserer Überwachungskampagne einen Zerfall von 20 %. Die Radioüberwachung offenbarte keine gepulste Radioemission mit einer oberen Grenze von 20 mJy und 50 mJy ms hinsichtlich der mittleren Flussdichte und der Einzelimpulsfluenz. Wir detektieren einen Spin-up-Glitch zum Zeitpunkt des Ausbruchs mit Δ ν = 6,1 × 10 −8 Hz und Δ ν ̇ = − 1,4 × 10 −14 Hz s −1, was mit der nahezu universellen Natur dieses Verhaltens unter den kontinuierlich überwachten Magnetaren übereinstimmt. Am faszinierendsten ist, dass das 1E 1841−045 2–10 keV-Pulsprofil deutlich anders ist als vor dem Ausbruch: Es zeigt einen neuen, schmalen (0,1 Zyklus) Gipfel, der anscheinend in Richtung des Hauptpulses verschmilzt, der konstant vorhanden ist. Dies ist der zweite Fall einer Puls-Gipfelmigration, der in Magnetaren nach SGR 1830−0645 beobachtet wurde, und die beiden Quellen zeigen eine ähnliche Rate an Phasenverschiebung. Dies deutet darauf hin, dass dieses Phänomen nicht einzigartig ist und sich möglicherweise in der größeren Population präsentieren könnte. Der neu gebildete Gipfel für 1E 1841−045 ist nichtthermisch, mit Emissionen, die bis ≳20 keV reichen, im Gegensatz zum Fall von SGR 1830−0645. Unsere Ergebnisse stimmen mit einem untwisteten Magnetfeldbündel überein, das sich in Richtung der magnetischen Pole bewegt, möglicherweise begleitet von plastischer Bewegung der Kruste.