El 0,7-10 keV, Curvas de luz de tamaño de contenedor de 1 s de 1RXS J180408.9−342058 de las dos observaciones XMM-Newton el 6 de marzo, 2015 y 1 de abril de 2015, respectivamente. Los estallidos termonucleares son evidentes como los breves aumentos de la tasa de conteo por encima del nivel persistente. La tasa de ráfagas y la tasa de conteo persistente aumentan aproximadamente dos veces en el segundo período de observación (panel inferior). Aparecen señales periódicas significativas en los segmentos etiquetados de la primera observación, mientras que no se detectó periodicidad en la segunda observación. Crédito:Tse et al., 2020.
Astrónomos de Australia y Taiwán informan del descubrimiento de oscilaciones cuasi-periódicas de milihercios en un sistema binario de rayos X de baja masa de una estrella de neutrones conocido como 1RXS J180408.9−342058. El descubrimiento, detallado en un artículo publicado el 3 de septiembre en el servidor de preimpresión arXiv, podría ayudar a los astrónomos a comprender mejor la naturaleza y el comportamiento de las fuentes binarias de rayos X.
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).
La mayoría de las binarias de rayos X de baja masa que contienen estrellas de neutrones (NS LMXB) exhiben 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.
1RXS J180408.9−342058 fue inicialmente identificado como un binario de rayos X transitorio en 2012 por la nave espacial del Laboratorio INTErnacional de Astrofísica de Rayos Gamma (INTEGRAL). Otras observaciones de esta fuente han sugerido que lo más probable es que sea un NS LMXB ubicado a una distancia no mayor de 18, 900 años luz.
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Kaho Tse de la Universidad de Monash, Australia, ha detectado QPO en mHz de 1RXS J180408.9−342058, lo que podría arrojar más luz sobre las propiedades de esta fuente y sobre la naturaleza de los NS LMXB en general. El hallazgo se realizó utilizando el satélite de rayos X Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) de la ESA.
"En este papel, informamos el análisis de tiempo de los datos de XMM-Newton de 1RXS J180408.9−342058. Reportamos la detección de señales periódicas significativas con frecuencia en el rango ∼ 5 a 8 mHz desde la fuente, "escribieron los astrónomos en el estudio.
Los QPO de mHz se descubrieron durante una fase de estallido regular de un estallido que 1RXS J180408.9−342058 experimentó en 2015. XMM-Newton observó la fuente en marzo y abril de 2015, y QPO identificados con frecuencias entre 5.0 y 8.0 mHz, que tiene una amplitud de raíz cuadrada media (RMS) a un nivel de aproximadamente 5.3 por ciento.
Según el estudio, cuando estaban presentes los QPO en mHz, 1RXS J180408.9−342058 estaba en un estado muy duro (índice de fotones por debajo de 1.4) con una luminosidad persistente de 6.8 undecillion erg / s. Luego, la fuente pasó a un estado duro, lo que fue acompañado de un aumento de su persistente luminosidad.
Como en el caso de otros sistemas NS LMXB que experimentan QPO en mHz, los autores del artículo suponen que los de 1RXS J180408.9−342058 también están relacionados con la combustión termonuclear en la superficie de la estrella de neutrones. Por lo tanto, señalaron que 1RXS J180408.9−342058 es hasta ahora el noveno NS LMXB conocido que experimenta oscilaciones cuasi-periódicas mHZ y la octava fuente de este tipo que exhibe tales QPO impulsados por quema termonuclear.
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