Undersøgelse udforsker kortvarig røntgenvariabilitet af tidevandsafbrydelseshændelsen Swift J1644+57

Ved hjælp af XMM-Newton og Swift rumteleskoper, Kinesiske astronomer har inspiceret kortsigtet røntgenvariabilitet af en tidevandsafbrydelseshændelse kendt som Swift J1644+57. Resultaterne af undersøgelsen, offentliggjort 12. august på arXiv pre-print server, give vigtige oplysninger om egenskaberne af denne TDE.

TDE'er er astronomiske fænomener, der opstår, når en stjerne passerer tæt nok på et supermassivt sort hul og trækkes fra hinanden af ​​det sorte huls tidevandskræfter, forårsager afbrydelsesprocessen. Sådanne tidevandsforstyrrede stjerneaffald begynder at regne ned over det sorte hul, og stråling kommer ud fra det inderste område af ophobende affald, som er en indikator for tilstedeværelsen af ​​en TDE.

For astronomer og astrofysikere, TDE'er er potentielt vigtige sonder for stærk tyngdekraft og tilvækstfysik, giver svar om dannelsen og udviklingen af ​​supermassive sorte huller.

Opdaget den 28. marts, 2011, Swift J1644+57 er en TDE, der fandt sted i midten af ​​en lille galakse i Draco-stjernebilledet, omkring 3,8 milliarder lysår væk. Selvom mange undersøgelser af Swift J1644+57 er blevet udført til dato, det undrer stadig astronomer på grund af dets høje røntgenlysstyrke og ejendommelige variabilitet.

For nylig, et hold af astronomer ledet af Chichuan Jin fra University of Chinese Academy of Sciences i Beijing, har undersøgt den langsigtede udvikling af den kortsigtede røntgenvariabilitet af Swift J1644+57. Til dette formål, de brugte NASA's Swift-rumfartøj og ESA's XMM-Newton-satellit, sigter på at kaste mere lys over begivenhedens røntgen-fluxfordeling, effektspektraltæthed (PSD), root mean square (rms) variabilitet, tidsforskydning og sammenhængsspektre.

"Hovedideen med dette arbejde er at præsentere den første eksplorative undersøgelse af den langsigtede udvikling af forskellige egenskaber relateret til den kortsigtede røntgenvariabilitet af TDE'er. Denne type undersøgelse kræver en række dybe opfølgende observationer vedr. Røntgenlyse TDE'er, selvom sådanne datasæt er sjældne. I dette arbejde, vi studerer hovedsageligt den berømte TDE Swift J1644+57, fordi denne kilde var lysstærk i røntgenstråler og blev observeret af en række dybe XMM-Newton observationer, " forklarede forskerne.

Ifølge avisen, den kortsigtede røntgenstrøm af Swift J1644+57 i normal tilstand viser formen af ​​lognormal fordeling, men afviger væsentligt fra denne form i sin dyppetilstand. I øvrigt, kilden i dyppetilstanden udviste forskellige lavfrekvente variabilitetsmønstre, fører til meget stejlere PSD'er og større rms-amplituder.

Under de første XMM-Newton-observationer blev signifikante bløde røntgenforsinkelser detekteret med høj kohærens, som er omkring 50 sekunder mellem 0,3-1 keV og 2-10 keV. Imidlertid, der er ikke identificeret nogen signifikant forsinkelse i senere XMM-Newton-observationsdata uanset hændelsens fluxtilstande.

Desuden, undersøgelsen identificerede en potentiel langsigtet tendens til PSD-udfladning, hvad der peger på sammentrækningen af ​​røntgen-emissionsregionen. Ved at bruge 2-10 keV rms, astronomerne vurderer, at det sorte hul i Swift J1644+57 har en masse på omkring 0,6 til 7,9 millioner solmasser.

Opsummerer resultaterne, forfatterne af papiret bemærkede, at deres forskning tilføjer nye begrænsninger på røntgenmekanismen i Swift J1644+57 og viser også det store potentiale i at udføre lignende undersøgelser for nye TDE'er.

© 2021 Science X Network