AstroSAT-observationer afslører kvasi-periodiske oscillationer i den binære røntgenstråle GX 5-1

Ved at bruge AstroSAT-rumfartøjet, Indiske astronomer har observeret lavmasserøntgen-binæren betegnet GX 5-1. Observationerne blev offentliggjort den 28. marts på arXiv pre-print repository. Forfatterne rapporterer påvisningen af ​​kvasi-periodiske oscillationer i denne binære og diskuterer dens natur.

X-ray binære dele består af en normal stjerne eller en hvid dværg, der overfører masse til en kompakt en neutronstjerne eller et sort hul. Baseret på massen af ​​ledsagerstjernen, astronomer opdeler dem i lavmasse røntgenbinære (LMXB) og højmasserøntgenbinære (HMXB).

Når røntgenlys fra disse objekter flimrer omkring bestemte frekvenser, sådan adfærd er kendt som kvasi-periodiske oscillationer (QPO'er). Selvom mange spørgsmål om fænomenet QPO'er forbliver ubesvarede, det antages, at de opstår, når røntgenstråler udsendes nær den indvendige kant af en tilvækstskive, hvor gas hvirvler ind på en kompakt genstand, for eksempel, en neutronstjerne eller et sort hul. Astronomer håber, at disse svingninger kunne fremme vores viden de inderste områder af tilvækstskiver.

Beliggende nær centrum af Mælkevejen, omkring 29, 300 lysår væk fra Jorden, GX 5-1 er den næststørste vedvarende LMXB, der huser en neutronstjerne. I februar 2017 binæren blev observeret af AstroSAT-rumfartøjet – Indiens første dedikerede multi-bølgelængde observatorium.

Disse observationer, ved hjælp af AstroSATs Large Area X-ray Proportional Counters (LAXPC) og Soft X-ray imaging Telescope (SXT), tilladt en gruppe astronomer ledet af Yashpal Bhulla fra Pacific Academy of Higher Education and Research University i Udaipur, Indien, at detektere QPO'er i GX 5-1 og at indsamle vigtige data vedrørende dette objekt.

"Vi præsenterer analysen af ​​en AstroSAT-observation af Z-sporkilden GX 5-1. Vi brugte de strengt simultane SXT- og LAXPC-data til at spore spektret af en neutronstjernekilde, når den bevæger sig langs dens hårdhedsintensitetsdiagram (HID) og samtidig kvantificere den hurtige tidsmæssige variabilitet af kilden, " skrev astronomerne i avisen.

Observationerne viste, at effektspektrene for GX 5-1 viser en stærk QPO, hvis frekvens ændres fra omkring 30 til 50 Hz. Det blev også fundet, at tidsforsinkelser mellem høj- og lavenergifotoner er mindre end et par millisekunder, og at QPO-frekvensen stiger, mens dens rodmiddelværdi (r.m.s) falder med diskfluxforholdet.

Ifølge undersøgelsen disse resultater tyder på, at det detekterede QPO stammer fra den termiske Comptonized komponent, og det svækkes, når komponenten er mindre dominerende.

"Resultaterne tyder på, at kildens spektrale egenskaber er karakteriseret ved diskfluxforholdet, og at QPO'et har sin oprindelse i koronaen, der producerer den termiske Comptonized komponent, " står der i avisen.

Forskerne konkluderede, at flere undersøgelser af GX 5-1, især en detaljeret strålingsmodellering af dets energi kunne være meget nyttigt at give flere detaljer om oprindelsen af ​​QPO'er i dette system.

© 2019 Science X Network