Door gegevens van NASA's Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) -satelliet te analyseren, astronomen hebben quasi-periodieke millihertz-oscillaties gedetecteerd van een röntgendubbele neutronenster met een lage massa, aangeduid als EXO 0748−676. De bevinding wordt gedetailleerd beschreven in een paper die op 6 mei is gepubliceerd op de arXiv pre-print server.

Röntgendubbelsterren bestaan ​​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's) en hoge-mass X-ray binaries (HMXB's).

De meeste röntgendubbelsterren met een lage massa die neutronensterren bevatten (NS LMXB's) vertonen röntgenvariabiliteit in de vorm van relatief scherpe quasi-periodieke oscillaties (QPO's) met frequenties van millihertz tot kilohertz. Er wordt aangenomen dat QPO's optreden wanneer röntgenstralen worden uitgezonden nabij de binnenrand van een accretieschijf waarin gas wervelt op een compact object zoals een neutronenster of een zwart gat. Vandaar, astronomen hopen dat het vinden van nieuwe objecten met dergelijke oscillaties onze kennis over de binnenste gebieden van accretieschijven zou kunnen verbeteren.

Gelegen hoogstwaarschijnlijk tussen 19, 200 en 24, 100 lichtjaren verwijderd, EXO 0748-676 is een voorbijgaande NS LMXB ontdekt in 1985. Met een omlooptijd van ongeveer 3,82 uur, de bron toont enkele minuten durende verduisteringen in zijn röntgenlichtcurve en onregelmatige röntgendalingen die meestal worden waargenomen in de halve baancyclus voorafgaand aan de verduistering. De eerste QPO's van dit object op kilohertz-frequenties werden in 2010 ontdekt.

Nutsvoorzieningen, het doorzoeken van de gegevens die RXTE over een tijdspanne van bijna 15 jaar heeft verzameld, een team van astronomen onder leiding van Giulio Cesare Mancuso van de Nationale Universiteit van La Plata, Argentinië, heeft ontdekt dat EXO 0748−676 ook millihertz QPO's vertoont.

"We rapporteren de ontdekking van millihertz quasi-periodieke oscillaties (mHz QPO's) van het barsten, hoge-inclinatie-atol neutronenster lage massa X-ray binaire (NS LMXB) EXO0748-676 met de Rossi X-ray Time Explorer (RXTE), ’ schreven de astronomen in de krant.

Volgens de studie, de onderzoekers konden QPO's identificeren van EXO 0748−676 met frequenties variërend van 5,0 tot 13 millihertz. De amplitude van de QPO's was ongeveer 4,0 procent bij lage energie (tussen 2,0 en 5,0 keV), en de astronomen ontdekten ook dat in ten minste twee gevallen, de frequentie van deze trillingen nam in de tijd af.

Bovendien, de astronomen merkten op dat alle detecties van QPO's plaatsvonden toen het bronenergiespectrum relatief zacht was. In een geval, ze ontdekten dat de quasi-periodieke oscillatie in millihertz verdween na het begin van een thermonucleaire röntgenuitbarsting. De studie legt uit dat millihertz QPO's zoals deze gedetecteerd in EXO 0748−676 worden verondersteld het gevolg te zijn van een oscillerende modus van heliumverbranding op het oppervlak van neutronensterren, bekend als de marginaal stabiele nucleaire verbranding.

Samenvattend hun studie, de auteurs merkten op dat de detectie EXO 0748-676 tot nu toe de zesde bron maakt met millihertz QPO's geassocieerd met marginaal stabiel branden. Ze voegden eraan toe dat de resultaten van RXTE ook bevestigen dat dit binaire getal het tweede is dat een systematische frequentieafwijking vertoont.

© 2019 Wetenschap X Netwerk