science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen detecteren een ultracompacte röntgendubbelster met behulp van OGLE

OGLE I-band lichtkrommen van de gedetecteerde variabele van seizoenen 2016-2018 in het tijdsdomein (links) en gefaseerd met een juiste periode (rechts). De aanwezigheid van uitbarstingen op zo'n korte periode wijst op een ultracompact systeem. Vanwege ernstige vermenging wordt verwacht dat de werkelijke amplituden van de uitbarstingen en periodieke modulatie veel hoger zullen zijn. Krediet:Pietrukowicz et al., 2019.

Poolse astronomen hebben een nieuwe ultracompacte röntgendubbelster ontdekt als onderdeel van het Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE). De nieuw gevonden binaire, aangeduid als OGLE-UCXB-01, is een ongebruikelijk periodiek variabel object met een relatief korte omlooptijd. De bevinding wordt gerapporteerd in een paper die op 22 augustus is gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Over het algemeen, Röntgendubbelsterren zijn samengesteld uit een normale ster of een witte dwerg die massa overbrengt op een compacte neutronenster of een zwart gat. Op basis van de massa van de begeleidende ster, astronomen verdelen ze in lage-massa X-ray binaries (LMXB) en hoge-mass X-ray binaries (HMXB).

Ultracompacte X-ray binaries (UCXB's) worden onderscheiden als een subklasse van LMXB's. Deze systemen bestaan ​​uit een witte dwerg- of heliumster die in een omlooptijd van minder dan een uur massa verliest aan een neutronenster of een zwart gat. Aangezien de evolutie en de aard van UCXB's nog steeds niet goed worden begrepen, het vinden van nieuwe objecten van dit type is essentieel voor astronomen die onze kennis over hen willen vergroten.

In een onlangs gepubliceerd artikel, een team van astronomen onder leiding van Paweł Pietrukowicz van het Observatorium van de Universiteit van Warschau in Polen kondigde de ontdekking aan van een nieuwe UCXB, waarschijnlijk gelokaliseerd in de bolvormige cluster Djorg 2 van de Melkweg. De bevinding werd gedaan als onderdeel van OGLE's langetermijnvariabiliteitsonderzoek van onze melkweg en het Magelhaense systeem. De studie werd aangevuld met gegevens van de Hubble Space Telescope (HST) en NASA's Chandra X-ray-ruimtevaartuig.

Volgens het onderzoek is OGLE-UCXB-01 heeft een omlooptijd van ongeveer 12,79 minuten - de kortste periode die ooit is gedetecteerd in de OGLE-gegevens. Door de röntgenstraling van deze bron te analyseren, de astronomen vonden bewijs voor accretieprocessen die in het systeem plaatsvinden. Bovendien, de optische gegevens onthulden ophelderingen die enkele uren aanhielden, indicatief voor een kleine accretieschijf rond het primaire object.

Met de verzamelde gegevens konden de onderzoekers de veronderstelde classificatie van OGLE-UCXB-01 als een nieuwe UCXB bevestigen. Ze sloten de mogelijkheid uit dat het binaire getal een nauw catastrofaal systeem van het AM CVn-type zou kunnen zijn, gevormd uit een witte dwergaccretor en een gedegenereerde heliumrijke donor.

"De aanwezigheid van frequente, kortdurende ophelderingen in zo'n ultrakorte periode in langdurige OGLE-fotometrie, samen met de blauwe kleur van het object in Hubble Space Telescope-afbeeldingen en de detectie van matig harde röntgenstralen door het Chandra-observatorium, wijzen op een ultracompact binair röntgensysteem, " merkten de wetenschappers op.

Verder, uit de waarnemingen bleek dat OGLE-UCXB-01 een snelle periodedaling ervaart, wat suggereert dat het systeem een ​​sterke zwaartekrachtsgolfbron is in het laagfrequente regime. Dit maakt het een uitstekend doelwit voor waarnemingen voor zwaartekrachtgolfdetectoren zoals ESA's Laser Interferometer Space Antenna (LISA), gepland voor lancering in 2034.

De auteurs van het artikel stellen voor om radiale snelheids- en eigenbewegingsmetingen van OGLE-UCXB-01 uit te voeren om te verifiëren of het binaire bestanddeel al dan niet lid is van het Djorg 2-cluster. Bovendien, verdere optische waarnemingen zouden de chemische samenstelling van de aangegroeide materie in het systeem kunnen onthullen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk