Los científicos del equipo del Telescopio de Modulación de Rayos X Duros (Insight-HXMT) presentaron sus nuevos resultados sobre binarios de rayos X de agujeros negros y estrellas de neutrones durante una conferencia de prensa celebrada el 25 de octubre en la primera Asamblea de Ciencia Espacial de China en Xiamen.

Las binarias de rayos X son estrellas binarias que emiten rayos X y están compuestas por una estrella normal y una estrella de neutrones o un agujero negro. La gravedad de la estrella de neutrones muy densa o del agujero negro hace que el material de la estrella normal caiga hacia él. creando un disco de acreción que gira rápidamente y emite una intensa radiación de rayos X. Las binarias de rayos X son un objetivo de investigación importante para quienes intentan comprender los campos magnéticos y gravitacionales fuertes y la materia afectada por ellos.

Los científicos de Insight-XHMT pudieron estudiar oscilaciones cuasi-periódicas (QPO) en binarios de rayos X de agujeros negros de hasta 100 keV, un aumento del límite superior anterior de 30 keV. Revelaron la dependencia energética de la amplitud de QPO y los rangos de frecuencia del centroide de 1 a 100 keV. Estos logros superan lo que era posible con satélites anteriores y abren una nueva ventana para los estudios de agujeros negros.

También se realizó un estudio de tiempo detallado de la fuente de rayos X persistente más brillante, Sco X-1, utilizando datos de Insight-HXMT. Los resultados arrojaron tres ideas clave:1) Todos los tipos de QPO se originan a partir de emisiones no térmicas; 2) La región más interna del disco de acreción es de naturaleza no térmica; y 3) La corona es geométricamente no homogénea.

Por primera vez, Los científicos observaron el cambio repentino del estado del disco de acreción cuando la intensidad de los rayos X de un binario de rayos X de una estrella de neutrones tiene un cierto valor. Esto verificó la teoría, presentado hace casi 50 años, que la presión de radiación de la luz provoca una mutación estructural del disco de acreción.

En el pasado, El enfriamiento de corona se detectó al apilar una serie de ráfagas cortas de Tipo I que ocurrieron durante el estado bajo / duro de un binario de rayos X de estrella de neutrones. El estudio actual representa la primera vez que se observa el enfriamiento rápido de una corona muy caliente, generalmente a una temperatura alta de varios cientos de millones de grados, a través de una "lluvia" de fotones de rayos X de baja energía de un solo estallido termonuclear en la superficie. de una estrella de neutrones. Este método proporciona un medio casi único para estudiar las propiedades físicas y el mecanismo de calentamiento de la corona de alta temperatura. También, la interacción entre un estallido termonuclear y un disco de acreción detectado en un solo estallido probablemente proporciona un nuevo método para restringir el radio más interno del disco de acreción.

Además, Los científicos confirmaron que la energía de la línea de absorción del ciclotrón de rayos X de la famosa estrella de neutrones binaria de rayos X Her X-1 ya no está disminuyendo. Los datos demuestran que la fuerza del campo magnético cerca del área de radiación de rayos X se ha estabilizado después de casi 20 años de lento declive.

Insight-HXMT, como primer satélite astronómico de rayos X de China, ha observado muchos agujeros negros, estrellas de neutrones y estallidos de rayos gamma con alta precisión y cadencia desde su lanzamiento el 15 de junio, 2017. El satélite comprende tres telescopios colimados de láminas de rayos X:el telescopio de rayos X de alta energía, el telescopio de rayos X de energía media, y el telescopio de rayos X de baja energía, así como un monitor del entorno espacial.

Hasta aquí, el satélite ha realizado más de mil observaciones y generado 29 TB de datos científicos. En total, más de 10 artículos científicos han sido aceptados o publicados en las principales revistas astrofísicas internacionales, con importantes resultados de investigación adicionales aún en proceso de publicación.