Med hjälp av rymdfarkosten AstroSAT, Indiska astronomer har observerat den binära röntgenstrålningen med låg massa betecknad GX 5-1. Observationerna publicerades den 28 mars på arXiv pre-print repository. Författarna rapporterar upptäckten av kvasi-periodiska svängningar i denna binära och diskuterar dess natur.

Röntgenbinärer består av en normal stjärna eller en vit dvärg som överför massa till en kompakt neutronstjärna eller ett svart hål. Baserat på massan av följeslagaren, astronomer delar upp dem i lågmassröntgenbinärer (LMXB) och högmassröntgenbinärer (HMXB).

När röntgenljus från dessa föremål flimrar kring vissa frekvenser, sådant beteende är känt som kvasi-periodiska oscillationer (QPOs). Även om många frågor om fenomenet QPOs förblir obesvarade, man tror att de uppstår när röntgenstrålar sänds ut nära den inre kanten av en ackretionsskiva där gas virvlar runt på ett kompakt föremål, till exempel, en neutronstjärna eller ett svart hål. Astronomer hoppas att dessa svängningar kan främja vår kunskap de innersta områdena av accretion diskar.

Beläget nära centrum av Vintergatans galax, några 29, 300 ljusår bort från jorden, GX 5-1 är den näst ljusstarkaste långlivade LMXB som har en neutronstjärna. I februari 2017, binären observerades av rymdfarkosten AstroSAT – Indiens första dedikerade multivåglängdsobservatorium.

Dessa observationer, med hjälp av AstroSAT:s Large Area X-ray Proportional Counters (LAXPC) och Soft X-ray imaging Telescope (SXT), tillät en grupp astronomer ledda av Yashpal Bhulla från Pacific Academy of Higher Education and Research University i Udaipur, Indien, att upptäcka QPOs i GX 5-1 och att samla in viktig data om detta objekt.

"Vi presenterar analysen av en AstroSAT-observation av Z-spårskällan GX 5-1. Vi använde strikt samtidiga SXT- och LAXPC-data för att spåra spektrumet av en neutronstjärnkälla när den rör sig längs dess hårdhetsintensitetsdiagram (HID) och samtidigt kvantifiera källans snabba tidsvariation, " skrev astronomerna i tidningen.

Observationerna fann att effektspektra för GX 5-1 visar en stark QPO vars frekvens ändras från cirka 30 till 50 Hz. Man fann också att tidsfördröjningarna mellan hög- och lågenergifotoner är mindre än några millisekunder, och att QPO-frekvensen ökar, medan dess rotmedelvärde (r.m.s) minskar med skivflödesförhållandet.

Enligt studien, dessa resultat tyder på att det detekterade QPO har sitt ursprung i den termiska Comptonized-komponenten och att den försvagas när komponenten är mindre dominant.

"Resultaten tyder på att källans spektrala egenskaper kännetecknas av skivflödesförhållandet och att QPO har sitt ursprung i koronan som producerar den termiska Comptonized komponenten, " står det i tidningen.

Forskarna drog slutsatsen att fler studier av GX 5-1, speciellt en detaljerad strålningsmodellering av dess energi kan vara till stor hjälp för att ge mer information om ursprunget till QPO i detta system.

© 2019 Science X Network