Usando el telescopio de modulación de rayos X duros (HXMT), Los astrónomos del Observatorio Astronómico de Shanghai en China han detectado una baja frecuencia, Oscilación cuasi-periódica en un binario de rayos X de alta masa de un agujero negro conocido como Cygnus X-1. El hallazgo se informa en un artículo publicado el 29 de abril en arXiv.org .

Las binarias de rayos X consisten en una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o un agujero negro. Basado en la masa de la estrella compañera, los astrónomos los dividen en binarios de rayos X de baja masa (LMXB) y binarios de rayos X de alta masa (HMXB).

Las binarias de rayos X pueden mostrar variabilidad de rayos X en forma de oscilaciones cuasi-periódicas (QPO) relativamente agudas con frecuencias de milihercios (mHz) a kilohercios (kHz). Los investigadores creen que los QPO ocurren cuando se emiten rayos X cerca del borde interior de un disco de acreción en el que el gas forma remolinos sobre un objeto compacto como una estrella de neutrones o un agujero negro. Generalmente, Los QPO se dividen en tipo A, -B, y C, según su frecuencia, amplitud y coherencia.

Ubicado a unos 6, A 100 años luz de la Tierra en la constelación de Cygnus, Cygnus X-1 es un brillante, HMXB persistente que consiste en un agujero negro que acrecienta materia de una estrella OB. Las observaciones anteriores de esta fuente han demostrado que su emisión de rayos X sufre cambios dramáticos en la distribución espectral y el brillo.

Ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Zhen Yan informa la detección de un QPO de baja frecuencia en Cygnus X-1. El hallazgo se realizó utilizando HXMT (también conocido como Insight), Primer satélite astronómico de rayos X de China.

"En este papel, informamos la detección de un QPO mHz en una de las observaciones Insight-HXMT de Cygnus X-1 durante el estado blando, "escribieron los investigadores en el estudio.

El QPO se detectó a 88 mHz, durante los primeros 200 minutos de la observación HXMT más larga de Cygnus X-1 que tuvo lugar en agosto de 2017. La amplitud de raíz cuadrada media (RMS) fraccionada de este QPO parece ser independiente de la energía ya que disminuye a menor energía.

Los datos de HXMT sugieren que el QPO en mHz identificado en Cygnus X-1 es diferente del tipo A, -B, y -C QPO normalmente observados en binarios de rayos X de agujeros negros (BH XRB). Por ejemplo, tiene un gran factor de calidad, que es similar a los QPO de tipo C, sin embargo, su frecuencia y RMS son más pequeños que la mayoría de los QPO de tipo C observados en otros BH XRB.

Los resultados también permitieron a los astrónomos arrojar más luz sobre los parámetros de Cygnus X-1. Los datos indican que el sistema tiene un período orbital de aproximadamente 5,6 días, la masa del agujero negro es de aproximadamente 21,2 masas solares, y su distancia es mayor de lo que se pensaba anteriormente:unos 7, 200 años luz.

En las observaciones finales, los investigadores ofrecieron una explicación del origen de los QPO que se encuentran en sistemas similares.

"Comparamos los QPO a frecuencias similares que se han detectado previamente en otras binarias persistentes de rayos X de alta masa en el estado blando, Especulamos que tales QPO podrían estar relacionados con alguna falta de homogeneidad local que rara vez se forma en el flujo de acreción de los sistemas de acreción alimentados por el viento, "escribieron los autores del artículo.

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