Ny undersøgelse giver indsigt i den mystiske lavmasserøntgen-binære RX1804

Europæiske astronomer har udført en omfattende undersøgelse af en lavmasse-røntgen-binær, kendt som RX1804 (eller 1RXS J180408.9-342058). Forskningen gjorde det muligt for forskerne at afsløre vigtig indsigt i arten af ​​dette mystiske objekt. Resultaterne er beskrevet detaljeret i et papir offentliggjort den 23. september på arXiv.org.

Generelt, Røntgenbinære dele er sammensat 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 (LMXB) og højmasserøntgenbinære (HMXB).

RX1804 blev først identificeret af ROSAT-satellitten i 1990 som en uklassificeret røntgenkilde. Yderligere observationer af denne kilde resulterede i at klassificere den som en LMXB med en neutronstjerne, der viser en burst-only adfærd på grund af meget svag vedvarende lysstyrke. Det blev dengang anslået, at systemet er placeret ikke længere end 31, 600 lysår væk.

Det, der undrer astronomer, er det faktum, at RX1804 udviser røntgenaktivitet ved meget forskellige massetilvækstregimer, fra meget svag til næsten Eddington-lysstyrken, på en årrække. I øvrigt, en undersøgelse påviste en heliumemissionslinje (He II) i spektrene af RX1804, hvilket muligvis kan relateres til en heliumhvid dværgkarakter hos ledsageren i systemet. Dette tyder på, at objektet kunne være en ultrakompakt røntgen-binær (UCXB).

For at løse disse usikkerheder, et hold af astronomer ledet af Alessio Marino fra University of Palermo, Italien, har udført en omfattende røntgenundersøgelse af RX1804 ved at analysere dataene fra Neil Gehrels Swift Observatory, Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) rumfartøj, og det Internationale Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) rumteleskop.

"I dette arbejde, vi brugte data fra flere røntgenteleskoper, såsom Swift/XRT, Swift/BAT og NuSTAR for at studere udviklingen af ​​2015-udbruddet og INTEGRAL/JEM-X, NuSTAR og Swift/XRT til type-I røntgenudbrudsundersøgelsen, " skrev astronomerne i avisen.

Forskerne var i stand til at skelne mellem hårde og bløde røntgentilstande i RX1804. Især undersøgelsen har identificeret en mellemtilstand for første gang i denne kilde. En sådan tilstand observeres sjældent i neutronstjerne LMXB'er.

I mellemtilstand, opkomsten af ​​en hård hale over 30 keV blev detekteret, modelleret som en magtlov. Dette tyder på, at ikke-termiske processer sandsynligvis finder sted under tilstandsovergangen i RX1804. Derudover en "clocked burster"-adfærd, med en gentagelsestid på cirka 4, 000 sekunder, blev også identificeret i denne tilstand.

I øvrigt, i hård tilstand, astronomerne fandt ud af, at resultaterne kunne forklares ved et dobbeltfrø-komptoniseringsspektrum, der stammer fra interaktionen af ​​spektrene af to forskellige fotonkilder med det samme varme elektronplasma. Dette indikerer, at RX1804 tilhører den såkaldte "to-foton" population af neutronstjerne LMXB'er.

Forskerne vurderede også, at RX1804 sandsynligvis er placeret omkring 32, 600 lysår væk fra vores planet. Derudover de udelukkede muligheden for, at systemet kunne være en UCXB ved at analysere type-I røntgenudbrud, der blev vist fra kilden.

"Deres egenskaber, kombineret med den klokkede adfærd observeret i mellemtilstanden, påpeg H/He-sammensætningen for det akkrediterede materiale, hvilket gør heliumdværgnaturen usandsynlig for ledsageren, " konkluderede forfatterne af papiret.

© 2019 Science X Network