Ett internationellt team av astronomer har avslöjat viktiga insikter om den nyligen upptäckta transienta källan känd som MAXI J1621–501. Resultat av nya observationer som utförts med NASA:s rymdfarkost NuSTAR indikerar att objektet är en röntgenbinär med låg massa. Fyndet beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 9 augusti på arXiv.org.

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).

Vissa LMXB:er uppvisar övergående utbrott, under vilken en ökning av röntgenljusstyrkorna observeras. När dessa utbrott karakteriseras som röntgenutbrott av typ I – termonukleära explosioner som äger rum på ytskikten av neutronstjärnor – bekräftar de uppenbarligen närvaron av neutronstjärnor i sådana binärer.

MAXI J1621–501 (förkortat J1621) är en av källorna där typ I röntgenskurar identifierades. Transienten upptäcktes först av Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) Nova Alert System den 19 oktober, 2017.

Två månader senare, en uppföljande observationskampanj av denna övergående började med hjälp av Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), vilket resulterar i detektering av två typ I röntgenskurar. Ytterligare övervakning av J1621 med ESA:s INTEGRAL-satellit, MAXI och Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) avslöjade ytterligare 22 skurar av denna typ. Allt som allt, dessa observationer möjliggjorde en grupp astronomer ledda av Nicholas M. Gorgone vid George Washington University, Washington, D.C., för att bekräfta att J1621 är en LMXB som är värd för en neutronstjärna.
.
"Ytterligare observationer med NuSTAR avslöjade två typ I röntgenskurar, identifiera MAXI J1621-501 som en lågmassröntgenbinär med en neutronstjärna primär, " skrev astronomerna i tidningen.

Resultaten indikerar att accretorn i J1621 är en neutronstjärna med en uppskattad massa på cirka 1,4 solmassor. Den följeslagande stjärnans massa antas vara mellan 0,3 och 1,0 solmassor. Systemets omloppsperiod beräknades ligga inom intervallet från tre till 20 timmar, medan dess röntgenljusstyrka med största sannolikhet är mellan 0,45 och 5,98 undecillion erg/sekund. Binären beräknas vara belägen inte längre bort än 16, 300 ljusår.

Enligt studien, det mest spännande med J1621 är den episodiska karaktären hos de observerade utbrotten eftersom 78-dagarsvariationer i dess röntgenljuskurva har identifierats. Astronomerna antar att detta kan bero på de så kallade "superomloppsperioderna" eller långa perioder.

"Ett bättre namn för dem skulle vara "långtidsskala moduleringar", eftersom de mycket ofta inte är strikt periodiska; individuella moduleringar i J1621 ljuskurvan varierar från ungefär 50 till 90 dagars varaktighet. (...) Vi ser att för rimliga värden på systemparametrarna, den 82 dagar långa strålningsprecessionsperioden vi förutspår är nära den observerade långa tidsskalamoduleringen på 78 dagar, " förklarade forskarna.

Sammanfattning av resultaten, författarna till tidningen noterade att J1621 är ett viktigt tillägg till en relativt kort lista över källor som kännetecknas av super-omloppsperioder. Det är också den 111:e typ I röntgenburster som identifierats hittills.

© 2019 Science X Network