Med hjälp av ESA:s rymdfarkost XMM-Newton, ett internationellt team av astronomer har upptäckt en ny, mycket ung högmassröntgenbinär (HMXB) i det stora magellanska molnet (LMC). Den nyfunna HMXB visar sig vara associerad med supernovaresten (SNR) MCSNR J0513-6724. Fyndet rapporteras i en tidning som publicerades den 7 oktober på arXiv.org.

Röntgenbinärer är sammansatta 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).

HMXB associerade med SNR, speciellt de system som innehåller en neutronstjärna, är ett sällsynt fynd. Dock, Magellanska moln, på grund av deras närhet, deras utmärkta miljö för att ta emot unga stjärnrester, och hög bildningseffektivitet för röntgenbinärer, är en lovande plats att söka efter nya HMXB i SNR.

En grupp astronomer ledda av Chandreye Maitra från Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland, tog en närmare titt på LMC. Genom att analysera data från XMM-Newton, de fann att en av LMC:s supernovarester hyser en HMXB.

"Vi rapporterar upptäckten av ett mycket ungt binärt röntgensystem med hög massa som är associerat med supernovaresten MCSNR J0513-6724 i det stora magellanska molnet, med XMM-Newton röntgenobservationer, " skrev astronomerna i tidningen.

För det första, studien bekräftade att MCSNR J0513-6724 är, verkligen, en supernovarest. Forskarna fann att en HMXB finns i det geometriska mitten av denna SNR. Särskilt, denna nya binär identifierades först som en svag röntgenpunktkälla, mest framträdande i hårda röntgenstrålar över 1,0 keV, i centrum av MCSNR J0513-6724.

Enligt tidningen, den nyupptäckta HMXB består av en neutronstjärna med en snurrperiod på cirka 4,4 sekunder och troligen en massiv stjärna av tidig typ (troligen superjätte) av spektraltyp B2.5Ib. Dock, följeslagsstjärnans exakta natur behöver fortfarande verifieras genom högupplösta optiska spektroskopiska observationer.

Dessutom, astronomerna uppskattade att åldern för MCSNR J0513-6724 är mindre än 6, 000 år. Detta betyder att den nyfunna binären verkar vara en av de yngsta HMXB som hittills är kända. Än så länge, med en uppskattad ålder under 4, 600 år, Circinus X-1 är med största sannolikhet den yngsta kända röntgenbinären inuti en SNR, men det måste fortfarande bekräftas om det är en HMXB eller en LMXB.

Forskningen fann att systemets omloppsperiod är cirka 2,23 dagar och dess ljusstyrka är cirka 7,0 decillioner erg/s. Astronomerna beräknade också en övre gräns för magnetfältstyrkan för denna HMXB. Detta värde är troligen inte större än 500 miljarder G.

I avslutande kommentarer, forskarna underströk hur viktig deras upptäckt kan vara för att förbättra vår förståelse av utvecklingen av magnetfält i binära röntgensystem.

"Upptäckten av en mycket ung HMXB av ålder <10, 000 år kan ge oss den unika möjligheten att observera utvecklingen av det observerbara magnetfältet för första gången i röntgenbinärer, ", noterade författarna till tidningen.

© 2019 Science X Network