Astronomer undersøger adfærden af ​​kvasi-periodiske udbrud i galaksen GSN 069

Ved hjælp af ESA's XMM-Newton-satellit og NASAs Chandra-rumfartøj har et internationalt hold af astronomer undersøgt en ejendommelig opførsel af kvasi-periodiske udbrud (QPE'er) i en aktiv galakse kendt som GSN 069. Resultaterne af undersøgelsen, offentliggjort 15. juli på arXiv.org , kaste mere lys over karakteren af ​​QPE-fænomenet.

X-ray kvasi-periodiske udbrud er et nyligt opdaget fænomen forbundet med supermassive sorte huller i centrum af galakser. De er ekstreme højamplitudeudbrud af røntgenstråling, der gentager sig med få timers mellemrum og stammer fra de centrale supermassive sorte huller (SMBH'er) i galaktiske kerner.

GSN 069, der ligger omkring 250 millioner lysår væk i stjernebilledet Sculptor, er en aktiv galakse, der først blev opdaget i 2010 med XMM-Newton. Det centrale sorte hul i denne galakse har en masse på omkring 400.000 solmasser.

XMM-Newton-observationer af GSN 069, udført i december 2018, afslørede, at -ts røntgenlyskurve viser kortvarige røntgenudbrud med høj amplitude, der gentager sig hver niende time. Disse QPE'er viste sig at producere en stigning i røntgen-tællehastigheden med op til to størrelsesordener i de hårdeste energibånd.

For nu, for at få mere indsigt i arten af ​​udbruddene af GSN 069, analyserede en gruppe astronomer ledet af Giovanni Miniutti fra Spanish Astrobiology Center i Madrid, Spanien, data fra XMM-Newton og Chandra indsamlet mellem 2010 og 2021.

"I dette arbejde præsenterer vi resultater opnået fra 12 spidse røntgenobservationer af GSN 069 (11 af XMM-Newton og 1 af Chandra), og vi diskuterer kort- og langtidsskalaegenskaberne for både QPE'er og kontinuum (hvilende) emission over de seneste 11 år," skrev forskerne.

Undersøgelsen bekræftede, at QPE'er i GSN 069 er et forbigående fænomen. Den første QPE i denne galakse blev identificeret den 24. december 2018 og den sidste i januar 2020. Disse udbrud havde en samlet tid på mellem 1 og 5,5 år.

Det viste sig, at QPE'er målt i højenergibånd er stærkere, topper tidligere og har kortere varighed, end når de måles ved blødere energier. Det blev fundet, at den hvilende niveauvariabilitet i observationer med QPE'er udviser en kvasi-periodisk oscillation (QPO) ved den gennemsnitlige observationsafhængige gentagelsestid.

Forskningen fandt også, at fra den sidste observation, hvor QPE'er detekteres, blev røntgenstrålingen af ​​GSN 069 lysnet betydeligt igen og nåede et andet toppunkt omkring 10-11 år efter den første røntgenpåvisning.

Astronomerne konkluderede, at QPE-egenskaberne for GSN 069 sammen med den langsigtede røntgenudvikling kan forklares ved et scenarie, hvor en binær bestående af to hvide dværge (WD'er) fanges af SMBH, hvis tidevandskræfter udstøder en komponent, mens den anden danner en binær på en meget excentrisk bane med SMBH.

"Den overlevende WD er stadig på en meget excentrisk bane, der krymper på grund af tab af energi og vinkelmomentum, og efter et par år efter den indledende TDE-lignende [tidevandsafbrydelseshændelse-lignende] begivenhed, overfylder den sin egen Roche-lap ved hvert pericenter De deraf følgende tidevandsstrippingshændelser producerer de observerede QPE'er (en for hver episode af masseoverførsel ved pericenteret)," forklarede forskerne. + Udforsk yderligere

Kvasi-periodiske røntgenudbrud detekteret i galaksen RX J1301.9+2747

© 2022 Science X Network