Genom att analysera data från NASA:s Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellit, astronomer har upptäckt millihertz kvasi-periodiska svängningar från en neutronstjärnes röntgenbinär med låg massa, betecknad EXO 0748−676. Upptäckten beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 6 maj på arXiv pre-print server.

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 in dem i lågmassröntgenbinärer (LMXB) och högmassröntgenbinärer (HMXBs).

De flesta av de lågmassa röntgenbinärer som innehåller neutronstjärnor (NS LMXBs) uppvisar röntgenvariabilitet i form av relativt skarpa kvasi-periodiska oscillationer (QPOs) med millihertz till kilohertz frekvenser. Man tror att QPO uppstår när röntgenstrålar sänds ut nära den inre kanten av en ackretionsskiva där gas virvlar in på ett kompakt föremål som en neutronstjärna eller ett svart hål. Därav, astronomer hoppas att hitta nya objekt med sådana svängningar kan förbättra vår kunskap om de innersta områdena av accretion diskar.

Ligger troligen mellan 19, 200 och 24, 100 ljusår bort, EXO 0748−676 är en transient NS LMXB som upptäcktes 1985. Med en omloppstid på cirka 3,82 timmar, källan visar flera minuter långa förmörkelser i sin röntgenljuskurva och oregelbundna röntgenfall observerade mestadels i den halva omloppscykeln före förmörkelsen. Första QPO från detta objekt vid kilohertz-frekvenser upptäcktes 2010.

Nu, genom att kamma igenom data som samlats in av RXTE under en tidsperiod på nästan 15 år, ett team av astronomer ledda av Giulio Cesare Mancuso från National University of La Plata, Argentina, har funnit att EXO 0748−676 också uppvisar millihertz QPOs.

"Vi rapporterar upptäckten av millihertz kvasi-periodiska oscillationer (mHz QPOs) från sprängningen, höglutande atoll neutronstjärna lågmassa röntgenbinär (NS LMXB) EXO0748–676 med Rossi X-ray Time Explorer (RXTE), " skrev astronomerna i tidningen.

Enligt studien, forskarna kunde identifiera QPO från EXO 0748−676 med frekvenser från 5,0 till 13 millihertz. Amplituden för QPO:erna var cirka 4,0 procent vid låg energi (mellan 2,0 och 5,0 keV), och astronomerna fann också att i minst två fall, frekvensen av dessa svängningar minskade med tiden.

Dessutom, astronomerna noterade att alla detekteringar av QPO:er inträffade när källenergispektrumet var relativt mjukt. I ett fall, de fann att millihertz kvasi-periodisk oscillation försvann efter början av en termonukleär röntgenskur. Studien förklarar att millihertz QPOs som dessa detekterade i EXO 0748−676 antas bero på ett oscillerande sätt av heliumbränning på ytan av neutronstjärnor, känd som den marginellt stabila kärnvapenbränningen.

Sammanfattning av deras studie, författarna noterade att detekteringen gör EXO 0748–676 hittills till den sjätte källan med millihertz QPOs associerade med marginellt stabil förbränning. De tillade att resultaten från RXTE också bekräftar denna binära som den andra som visar en systematisk frekvensdrift.

© 2019 Science X Network