Astronomer opdager en sjælden formørkende røntgen-binær

Et internationalt hold af astronomer rapporterer påvisningen af ​​et sjældent formørkende Be/X-ray binært system som en del af Swift Small Magellanic Cloud (SMC) Survey (S-CUBED). Fundet blev beskrevet detaljeret i et forskningspapir offentliggjort 12. marts på preprint-serveren arXiv .

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 ​​den ledsagende stjerne opdeler astronomerne dem i lavmasse røntgenbinære (LMXBs) og højmasserøntgenbinære (HMXBs).

Be/røntgen-binære (BeXRB'er) er den største undergruppe af HMXB'er. Disse systemer består af Be-stjerner og normalt neutronstjerner, inklusive pulsarer. Observationer har fundet ud af, at de fleste af disse systemer viser svag vedvarende røntgenstråling, der afbrydes af udbrud, der varer flere uger.

Nu har en gruppe astronomer ledet af Thomas M. Gaudin fra Pennsylvania State University (PSU) identificeret en ny BeXRB, som fik betegnelsen Swift J010902.6-723710, under S-CUBED overvågningsobservationer, der hovedsageligt har til formål at detektere røntgenudbrud .

"Dette papir rapporterer påvisningen af ​​en tidligere ukendt BeXRB via ugentlige observationer af SCUBED-undersøgelsen. Dette nye system, Swift J010902.6-723710, blev identificeret via et forbigående røntgenudbrud og fulgt op via observationer med flere bølgelængder," skrev forskere.

Swift J010902.6-723710 startede et røntgenudbrud den 10. oktober 2023, som viste karakteristika for Type I og II-udbrud. Dybe opfølgende røntgenobservationer udført af Gaudins team identificerede en foreslået spin-periode på 182 sekunder for neutronstjernen i dette system.

Astronomerne har analyseret lyskurven for både ultraviolet og infrarød emission. Som et resultat opdagede de stærke formørkelseslignende træk, der dukker op igen hver 60.623 dage, hvilket er vedtaget som den foreslåede omløbsperiode for systemet. Dette gør Swift J010902.6-723710 til den tredje formørkende BeXRB kendt til dato.

Spektroskopiske observationer har afsløret, at følgestjernen i Swift J010902.6-723710 er en B0-0,5 stjerne af spektralklasse Ve. Baseret på spektroskopien identificerede forskerne også en stærkt dobbeltspidset brint-alfa-emissionslinje, hvilket tyder på, at Swift J010902.6-723710 er et meget hældende system med en hældning på 72-90 grader.

Desuden bekræftede undersøgelsen tilstedeværelsen af ​​en stor tilvækstskive, der omgiver neutronstjernen i Swift J010902.6-723710, hvilket blev foreslået af tidligere observationer. Forfatterne af papiret fandt ud af, at den detekterede formørkelsesadfærd er forårsaget af denne disk, som har en radius på cirka 3,3 solradier.

Som opsummering af resultaterne understregede forskerne behovet for yderligere overvågning af Swift J010902.6-723710, da det repræsenterer den sjældne klasse af formørkende BeXRB'er.

"Vi bemærker, at denne sjældne adfærd giver en vigtig mulighed for at begrænse de fysiske parametre for en Be/røntgen-binær med større nøjagtighed, end det er muligt i ikke-formørkende systemer," konkluderede forskerne.

Flere oplysninger: Thomas M. Gaudin et al, Discovery of a Rare Eclipsing Be/X-ray Binary System, Swift J010902.6-723710 =SXP 182, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.05648

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network