Figur 1:Konstnärsintryck. Astronomer föreslår att stjärnor bildar en ansamlingsskiva runt dem medan de stjäl material från deras följeslagare. Kredit:Dana Berry/NASA Goddard Space Flight Center
Astronomer använder stjärnförmörkelser för att studera atmosfären av ansamlingsskivor runt kompakta stjärnor. SRON-forskare observerade denna metod på en binär röntgen med låg massa. De hittar en tjockare atmosfär än förutspått och särskiljer två olika gaskomponenter. Forskningen publicerades i Astronomi &Astrofysik .
Nästan hälften av de observerbara stjärnsystemen består faktiskt av binära stjärnsystem. Stjärnorna i dessa system håller varandra fångna med sin gravitationskraft. Den med högre gravitation "stjäl" material från sin medföljande stjärna och bildar en ansamlingsskiva (se figur 1).
För närvarande, den exakta storleken och geometrin på ackretionsskivorna är inte klarlagda. Nya modeller och röntgenobservationer föreslår att skivans vertikala storlek är större än vad äldre teoretiska modeller förutspår. Det kan finnas en förlängd atmosfär ovanför skivan. Men hur ser du på detta utan att röntgenljusskivan överväldigar observationen? Lösningen är att hitta ett lämpligt binärt röntgensystem i en sådan betraktningsvinkel att medföljande stjärna förmörkar den ljusa skivan (se figur 2).
SRON-astronomerna Ioanna Psaradaki, Elisa Costantini och Missagh Mehdipour, tillsammans med Maria Diaz Trigo från ESO, valde det förmörkande binära systemet EXO 0748-676 och studerade det med röntgenrymdobservatoriet XMM-Newton. Teamet valde en binär av två lågmassastjärnor för sin forskning, eftersom mer massiva stjärnor har starka utströmmande vindar som är svåra att skilja från ansamlingsflöden. Ibland, stjärnan och dess skiva förmörkades fullständigt av medföljande stjärna, så forskarna lyckades få fram ett spektrum av den spännande skivatmosfären.
Figur 2:Sett från jorden, EXO 0748-676 lutar i en sådan vinkel att den medföljande stjärnan ibland blockerar den primära stjärnan och dess ackretionsskiva. Detta ger astronomer en bild av skivans atmosfär, utan att stjärnan och skivan överglänser den.
Förmörkelsemetoden gjorde det möjligt för astronomerna att observera atmosfären mer direkt än tidigare studier. De bekräftar att atmosfären måste vara tjockare än förutspått och att gasen i den utökade atmosfären uppträder i två olika faser. Den första gaskomponenten är varm, med en temperatur nära den för den nedre delen av skivan. Den andra gaskomponenten är svalare och mindre i storlek, och kommer från den yttre delen av skivan. Forskarna föreslår att den senare komponenten är klumpigt material som skapats av ansamlingsströmmens inverkan på skivan.
"Den mest troliga förklaringen till en sådan utsträckt skivatmosfär är att den ackreterande stjärnan fotojoniserar de yttre delarna av skivan på grund av stark röntgenstrålning, " säger Psaradaki. "Det här fenomenet orsakar termisk instabilitet, medan gasen försöker hitta en stabil lösning. Detta görs möjligt om skivan ökar sin volym och därmed skapar en utökad atmosfär, som vi såg i vår forskning."
