Millihertz kvasi-periodiske oscillationer detekteret i den binære røntgenstråle EXO 0748−676

Ved at analysere data fra NASAs Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellit, astronomer har detekteret millihertz kvasi-periodiske svingninger fra en lavmasse-neutronstjernerøntgen-binær med betegnelsen EXO 0748−676. Resultatet er beskrevet i et papir offentliggjort den 6. maj på arXiv pre-print server.

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

De fleste af de lavmasse-røntgenbinære filer, der indeholder neutronstjerner (NS LMXB'er), udviser røntgenvariabilitet i form af relativt skarpe kvasi-periodiske svingninger (QPO'er) med millihertz til kilohertz frekvenser. Det menes, at QPO'er opstår, når røntgenstråler udsendes nær den inderste kant af en tilvækstskive, hvor gas hvirvler ind på et kompakt objekt som en neutronstjerne eller et sort hul. Derfor, astronomer håber, at det at finde nye objekter med sådanne svingninger kunne forbedre vores viden om de inderste områder af tilvækstskiver.

Beliggende højst sandsynligt mellem 19, 200 og 24, 100 lysår væk, EXO 0748−676 er en forbigående NS LMXB opdaget i 1985. Med en omløbsperiode på omkring 3,82 timer, kilden fremviser flere minutter lange formørkelser i sin røntgenlyskurve og uregelmæssige røntgenfald observeret for det meste i den halve kredsløbscyklus forud for formørkelsen. De første QPO'er fra dette objekt ved kilohertz-frekvenser blev opdaget i 2010.

Nu, gennemsøgning af data indsamlet af RXTE over et tidsrum på næsten 15 år, et hold af astronomer ledet af Giulio Cesare Mancuso fra National University of La Plata, Argentina, har fundet ud af, at EXO 0748−676 også udviser millihertz QPO'er.

"Vi rapporterer opdagelsen af ​​millihertz kvasi-periodiske oscillationer (mHz QPO'er) fra sprængningen, højhældende atoll neutronstjerne lavmasse røntgen binær (NS LMXB) EXO0748–676 med Rossi X-ray Time Explorer (RXTE), " skrev astronomerne i avisen.

Ifølge undersøgelsen forskerne var i stand til at identificere QPO'er fra EXO 0748−676 med frekvenser fra 5,0 til 13 millihertz. Amplituden af ​​QPO'erne var omkring 4,0 procent ved lav energi (mellem 2,0 og 5,0 keV), og astronomerne fandt også ud af, at i mindst to tilfælde, frekvensen af ​​disse svingninger faldt med tiden.

I øvrigt, astronomerne bemærkede, at alle påvisninger af QPO'er fandt sted, når kildeenergispektret var relativt blødt. I et tilfælde de fandt ud af, at den millihertz kvasi-periodiske svingning forsvandt efter begyndelsen af ​​et termonukleært røntgenudbrud. Undersøgelsen forklarer, at millihertz QPO'er som disse detekteret i EXO 0748−676 antages at skyldes en oscillerende tilstand af heliumbrænding på overfladen af ​​neutronstjerner, kendt som den marginalt stabile atomafbrænding.

Opsummerer deres undersøgelse, forfatterne bemærkede, at detektionen gør EXO 0748-676 indtil videre til den sjette kilde med millihertz QPO'er forbundet med marginalt stabil forbrænding. De tilføjede, at resultaterne fra RXTE også bekræfter denne binære som den anden, der viser en systematisk frekvensdrift.

© 2019 Science X Network