(Phys.org) — Russische astronomen hebben onlangs een gigantische radioflits waargenomen van een sterke binaire röntgenbron die bekend staat als Cygnus X-3 (kortweg Cyg X-3). De uitbarsting deed zich voor na meer dan vijf jaar rust van deze bron. De ontdekking werd gepresenteerd in een paper die op 2 december werd gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Geclassificeerd als een microquasar, Cygnus X-3 is een krachtige röntgenbron waarvan wordt aangenomen dat het een compact object is in een binair systeem. Het werd oorspronkelijk ontdekt in röntgenstralen in 1967 en is waarneembaar in röntgenstralen, gamma stralen, infrarood en radio. De bron bevindt zich op ongeveer 23, 000 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Cygnus en heeft een orbitale periodiciteit van ongeveer 4,8 uur.

Cygnus X-3 ervaart periodieke radio-uitbarstingen. De eerste geregistreerde significante uitbarsting vond plaats in 1972 en verhoogde de radiofrequentie-emissies van deze bron met een factor duizend. Recenter, in maart 2011, astronomen registreerden een gigantische uitbarsting, en na deze gebeurtenis, de bron ging in een staat van rust.

De fase van rust werd onderbroken door de laatste gigantische radio-uitbarsting die plaatsvond in september 2016, en werd voorspeld door een team van astronomen onder leiding van Sergei Trushkin van de Special Astrophysical Observatory (SAO) in Nizhnij Arkhys, Rusland. De onderzoekers observeerden Cygnus X-3 met SAO's RATAN-600 radiotelescoop als onderdeel van een langetermijn, multi-frequentie monitoring campagne van microquasars.

"In het langetermijnmonitoringprogramma met meerdere frequenties van de microquasars met RATAN-600, we ontdekten op 13 september de gigantische uitbarsting van het röntgendubbeltallige Cyg X-3, 2016, ’ schreven de wetenschappers in de krant.

Volgens het onderzoek is De uitbarsting van Cygnus X-3 in 2016 onderbrak een periode van bijna vijf en een half jaar van zijn rust. De uitbarsting van 2016 vond plaats na de overgang van de bron naar een 'hyperzachte' röntgentoestand, zoals bij de vorige uitbarsting in 2011.

De wetenschappers onthulden dat de flux van de 2016-flare in vijf dagen steeg van 0,01 tot 15 Jy op 4,6 GHz. Nadien, de microquasar keerde op 18 oktober terug naar een rusttoestand, 2016.

"De opkomst van de affakkelende flux past goed in een exponentiële wet die een eerste fase zou kunnen zijn van de relativistische elektronengeneratie door interne schokgolven van de straal, ', legde het team uit.

Naast het detecteren en karakteriseren van de uitbarsting van 2016, de onderzoekers ontdekten ook dat tijdens de rustperiode voorafgaand aan de laatste uitbarsting, harde röntgenfluxen waren sterk anti-gecorreleerd. Ze nemen aan dat dit verband kan houden met eigenschappen van de compacte radiojets die zich vormen tijdens een rusttoestand, en zijn sterk afhankelijk van de accretiesnelheid naar een zwart gat of een neutronenster.

"De accretieschijf-straalkoppeling in röntgendubbelsterren is de afgelopen 10 tot 15 jaar besproken, vooral in het kader van de hardheid-intensiteit diagram (HID) studies. (…) De spectrale evolutie van de gigantische flare wordt beschreven door een enkele (gedurende drie tot vier dagen) ejectie van de relativistische elektronen, die met hoge snelheid (0.5c) weg van het binaire getal bewoog en zich uitbreidde als een conische structuur, ' staat er in de krant.

Het team is van plan om de resultaten te presenteren van andere waarnemingen van de Cygnus X-3's flare, uitgevoerd met verschillende telescopen, wat zou kunnen helpen bij het maken van een meer grondige analyse van de gewelddadige uitbarstingen van deze microquasar. Nieuwe metingen zullen worden gepubliceerd in de komende onderzoekspapers.

© 2016 Fys.org