(Phys.org) – Ryska astronomer har nyligen observerat en gigantisk radiosignal från en stark binär röntgenkälla känd som Cygnus X-3 (Cyg X-3 förkortat). Blossen inträffade efter mer än fem års vila i denna källa. Upptäckten presenterades i en artikel som publicerades den 2 december på arXiv pre-print server.

Klassad som en mikrokvasar, Cygnus X-3 är en kraftfull röntgenkälla som tros vara ett kompakt objekt i ett binärt system. Det upptäcktes ursprungligen i röntgenstrålar 1967 och kan observeras i röntgenstrålar, gammastrålar, infraröd och radio. Källan är lokaliserad till cirka 23, 000 ljusår bort i stjärnbilden Cygnus och har en omloppsperiodicitet på cirka 4,8 timmar.

Cygnus X-3 upplever periodiska radioutbrott. Den första registrerade betydande flamman ägde rum 1972 och ökade radiofrekvensemissionerna från denna källa tusenfaldigt. På senare tid, i mars 2011, astronomer registrerade en gigantisk flamma, och efter denna händelse, källan gick i viloläge.

Stillhetens fas avbröts av det sista jätteradioutbrottet som ägde rum i september 2016, och förutspåddes av ett team av astronomer ledda av Sergei Trushkin från Special Astrophysical Observatory (SAO) i Nizhnij Arkhys, Ryssland. Forskarna observerade Cygnus X-3 med SAO:s RATAN-600 radioteleskop som en del av en långsiktig, flerfrekvensövervakningskampanj av mikrokvasarer.

"I det långsiktiga flerfrekvensövervakningsprogrammet för mikroquasarerna med RATAN-600, vi upptäckte den gigantiska blossen från röntgenbinära Cyg X-3 den 13 september, 2016, " skrev forskarna i tidningen.

Enligt forskningen, Cygnus X-3:s utbrott 2016 avbröt en nästan fem och ett halvt år lång period av dess stillastående. Larm 2016 inträffade efter övergången av källan till ett "hypermjukt" röntgentillstånd, som i fallet med det tidigare utbrottet 2011.

Forskarna avslöjade att flödet av 2016 flare steg från 0,01 till 15 Jy vid 4,6 GHz under fem dagar. Efteråt, mikroquasaren återvände till ett vilande tillstånd den 18 oktober, 2016.

"Ökningen av det blossande flödet är väl anpassat av en exponentiell lag som kan vara en inledande fas av den relativistiska elektrongenereringen av interna stötvågor i jetstrålen, " förklarade laget.

Förutom att upptäcka och karakterisera 2016 års utbrott, forskarna fann också att under perioden av viloläge före den senaste blossen, hårt röntgenflöde var starkt anti-korrelerade. De antar att detta kan relateras till egenskaperna hos de kompakta radiostrålarna som bildas under ett vilotillstånd, och starkt beroende av en ansamlingshastighet till ett svart hål eller en neutronstjärna.

"Accretion disk-jet-kopplingen i röntgenbinärer har diskuterats under de senaste 10 till 15 åren, speciellt inom ramen för studierna av hårdhetsintensitetsdiagram (HID). (…) Den spektrala utvecklingen av det jättelika utbrottet beskrivs av en enda (under tre till fyra dagar) utstötning av de relativistiska elektronerna, som rörde sig med hög hastighet (0,5c) bort från binären och expanderade som en konisk struktur, " står det i tidningen.

Teamet planerar att presentera resultaten av andra observationer av Cygnus X-3:s flare utförda med olika teleskop, vilket skulle kunna hjälpa till att göra en mer grundlig analys av denna mikrokvasars våldsamma utbrott. Nya mätningar kommer att publiceras i de kommande forskningsrapporterna.

© 2016 Phys.org