0,7–10 keV, 1 s bin storlek ljuskurvor av 1RXS J180408.9−342058 från de två XMM-Newton observationerna den 6 mars, 2015 och 1 april, 2015, respektive. De termonukleära utbrotten är uppenbara när de korta ökningarna av räknehastigheten över den ihållande nivån. Spränghastigheten och den ihållande räknehastigheten ökar med cirka två gånger under den andra observationsperioden (nedre panelen). Signifikanta periodiska signaler visas i de märkta segmenten från den första observationen, medan ingen periodicitet upptäcktes i den andra observationen. Kredit:Tse et al., 2020.
Astronomer från Australien och Taiwan rapporterar upptäckten av millihertz kvasi-periodiska svängningar i en neutronstjärna med låg massröntgenbinär känd som 1RXS J180408.9−342058. Upptäckten, detaljerat i en artikel som publicerades den 3 september på arXiv preprint-server, kan hjälpa astronomer att bättre förstå arten och beteendet hos binära röntgenkällor.
Röntgenbinärer består av en normal stjärna eller en vit dvärg som överför massa till en kompakt neutronstjärna eller ett svart hål. Baserat på följeslagarens massa, astronomer delar in dem i lågmassröntgenbinärer (LMXB) och högmassröntgenbinärer (HMXBs).
De flesta av de lågmassa röntgenbinärer som innehåller neutronstjärnor (NS LMXB) uppvisar röntgenvariabilitet i form av relativt skarpa kvasi-periodiska svängningar (QPO) med millihertz (mHz) till kilohertz (kHz) frekvenser. Forskare 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.
1RXS J180408.9−342058 identifierades ursprungligen som en transient röntgenbinär 2012 av rymdfarkosten INTEGRAL (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory). Ytterligare observationer av denna källa har föreslagit att det med största sannolikhet är en NS LMXB belägen på ett avstånd som inte är större än 18, 900 ljusår.
Nu, ett team av forskare ledd av Kaho Tse från Monash University, Australien, har upptäckt mHz QPOs från 1RXS J180408.9−342058, vilket skulle kunna kasta mer ljus över egenskaperna hos denna källa och på naturen hos NS LMXB i allmänhet. Fyndet gjordes med hjälp av ESA:s X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) satellit.
"I det här pappret, vi rapporterar timinganalys av XMM-Newton-data från 1RXS J180408.9−342058. Vi rapporterar detektering av signifikanta periodiska signaler med frekvens i området ~ 5 till 8 mHz från källan, " skrev astronomerna i studien.
MHz QPOs upptäcktes under en vanlig sprängfas av ett utbrott som 1RXS J180408.9−342058 upplevde 2015. XMM-Newton observerade källan i mars och april 2015, och identifierade QPO:er med frekvenser mellan 5,0 och 8,0 mHz, med fraktionell root mean square (RMS) amplitud på en nivå av ungefär 5,3 procent.
Enligt studien, när mHz QPOs var närvarande, 1RXS J180408.9−342058 var i ett mycket hårt tillstånd (fotonindex under 1,4) vid en ihållande ljusstyrka på 6,8 undecillion erg/s. Sedan övergick källan till ett hårt tillstånd, vilket åtföljdes av en ökning av dess ihållande ljusstyrka.
Som i fallet med andra NS LMXB-system som upplever mHz QPOs, författarna till tidningen antar att de i 1RXS J180408.9−342058 också är relaterade till den termonukleära förbränningen på neutronstjärnans yta. Därför, de noterade att 1RXS J180408.9−342058 hittills är den nionde NS LMXB som är känd för att uppleva kvasiperiodiska mHZ-svängningar och den åtta källan av denna typ som uppvisar sådana QPOs drivna av termonukleär förbränning.
© 2020 Science X Network
