Astronomen gebruiken stereclipsen om de atmosfeer van accretieschijven rond compacte sterren te bestuderen. SRON-onderzoekers observeerden deze methode op een lage-massa X-ray binary. Ze vinden een dikkere atmosfeer dan voorspeld en onderscheiden twee verschillende gascomponenten. Het onderzoek is gepubliceerd in Astronomie en astrofysica .

Bijna de helft van de waarneembare stersystemen bestaat eigenlijk uit dubbelstersystemen. De sterren in deze systemen houden elkaar gevangen met hun aantrekkingskracht. Degene met de hoogste zwaartekracht 'stelt' materiaal van zijn begeleidende ster en vormt een accretieschijf (zie figuur 1).

Momenteel, de exacte grootte en geometrie van accretieschijven zijn niet duidelijk. Nieuwe modellen en röntgenwaarnemingen suggereren dat de verticale afmeting van de schijf groter is dan oudere theoretische modellen voorspellen. Er kan een uitgebreide atmosfeer boven de schijf zijn. Maar hoe zie je dit zonder dat de heldere röntgenschijf de waarneming overweldigt? De oplossing is om een ​​geschikt röntgendubbelsysteem te vinden met een zodanige kijkhoek dat de begeleidende ster de heldere schijf verduistert (zie figuur 2).

SRON-astronomen Ioanna Psaradaki, Elisa Costantini en Missagh Mehdipour, samen met Maria Diaz Trigo van ESO, selecteerde het verduisterende binaire systeem EXO 0748-676 en bestudeerde het met het röntgenruimteobservatorium XMM-Newton. Het team koos voor hun onderzoek een dubbelster van twee lage-massasterren, omdat zwaardere sterren sterke uitstromende winden hebben die moeilijk te onderscheiden zijn van accretiestromen. Soms, de aangroeiende ster en zijn schijf werden volledig verduisterd door de begeleidende ster, dus slaagden de onderzoekers erin een spectrum van de intrigerende schijfatmosfeer te verkrijgen.

De eclipsmethode stelde de astronomen in staat om de atmosfeer directer te observeren dan eerdere studies. Ze bevestigen dat de atmosfeer dikker moet zijn dan voorspeld en dat het gas in de uitgebreide atmosfeer in twee verschillende fasen verschijnt. De eerste gascomponent is heet, met een temperatuur die dicht bij die van het onderste deel van de schijf ligt. De tweede gascomponent is koeler en kleiner van formaat, en komt uit het buitenste deel van de schijf. De onderzoekers stellen voor dat de laatste component klonterig materiaal is dat ontstaat door de impact van de accretiestroom op de schijf.

"De meest waarschijnlijke verklaring voor zo'n uitgebreide schijfatmosfeer is dat de aangroeiende ster de buitenste delen van de schijf foto-ioniseert als gevolg van sterke röntgenstraling, " zegt Psaradaki. "Dit fenomeen veroorzaakt thermische instabiliteiten, terwijl het gas een stabiele oplossing probeert te vinden. Dit wordt mogelijk gemaakt als de schijf het volume verhoogt en zo een uitgebreide atmosfeer creëert, zoals we zagen in ons onderzoek."