science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen observeren het ontwaken van een Be/X-ray dubbelster

XMM-Newton-spectra van A0538-66 tijdens de drie helderheidsniveaus, uitgerust met twee wetten van geabsorbeerd vermogen (plus een Gauss-lijn voor de tussenliggende en hoge helderheidsniveaus). De onderste panelen tonen de restanten van de passingen. Afbeelding tegoed:Ducci et al., 2019.

Met behulp van ESA's XMM-Newton ruimtetelescoop, astronomen hebben heldere röntgenuitbarstingen waargenomen die worden uitgezonden door een Be/X-ray dubbelster die bekend staat als A0538-66. De ontdekking markeert het einde van een meer dan drie decennia lange periode van rust van dit systeem. De bevinding wordt gedetailleerd beschreven in een paper gepubliceerd op 18 juli op arXiv.org.

Be/X-ray binaries (Be/XRB's) bestaan ​​uit Be-sterren en, gebruikelijk, neutronensterren, inclusief pulsars. Waarnemingen hebben uitgewezen dat de meeste van deze systemen zwakke, aanhoudende röntgenstraling vertonen die wordt onderbroken door uitbarstingen die enkele weken aanhouden.

Ontdekt in 1977, A0538-66 is een Be/XRB-systeem in de Grote Magelhaense Wolk (LMC). Veel van de eigenschappen van het binaire bestand maken het opmerkelijk. Bijvoorbeeld, het herbergt een van de snelst draaiende pulsars die tot nu toe bekend zijn - met een periode van slechts 69 milliseconden. Het heeft ook een van de kortste omlooptijden (ongeveer 16,64 dagen) en een van de hoogste excentriciteiten (ongeveer 0,72) van de tot nu toe geïdentificeerde Be/XRB's.

Gedurende de eerste jaren na zijn ontdekking, Er werd waargenomen dat A0538-66 heldere röntgenuitbarstingen uitzond met een piekhelderheid die zelfs de twaalfvingerige darm erg/s bereikte. Nadien, de bron ging een rustperiode in waarin de helderheid varieerde van 5,0 deciljoen tot 40 undeciljoen erg/s.

Nutsvoorzieningen, een team van astronomen onder leiding van Lorenzo Ducci van de Eberhard Karls Universiteit van Tübingen, Duitsland, meldt dat A0538−66 weer actief is. Waarnemingen van dit binaire bestand vorig jaar uitgevoerd met het gebruik van XMM-Newton, laten zien dat het heldere röntgenuitbarstingen uitzendt.

"In 2018, we hebben XMM-Newton-waarnemingen van A0538−66 uitgevoerd tijdens drie opeenvolgende banen toen de pulsar dicht bij het periastron was. In de eerste twee observaties ontdekten we een opmerkelijke variabiliteit, met uitbarstingen van typische duur tussen twee en 50 seconden en piekhelderheden tot 400 undeciljoen erg/s (0,2−10 keV), ’ schreven de astronomen in de krant.

Volgens het blad, de fakkels waren afwezig toen de bron in 2018 voor de derde keer werd waargenomen, en de helderheid ervan werd gemeten als ongeveer 20 deciljoen erg/s. Tussen de twee uitbarstingen, de helderheid bleek ongeveer 10 keer hoger te zijn.

De astronomen benadrukten hoe krachtig en snel de twee waargenomen uitbarstingen waren. Ze merkten op dat een dergelijke snelle affakkelactiviteit nog nooit is waargenomen in A0538-66, of hoogstwaarschijnlijk een andere bekende Be/XRB.

Nadenkend over de mogelijke verklaring voor zo'n eigenaardige affakkelactiviteit, de onderzoekers wijzen op overgangen tussen de accretie- en supersonische propellerregimes. Echter, hoewel ze dit scenario het meest plausibel vinden, ze sluiten op dit moment geen andere hypothesen uit.

"Hoewel andere verklaringen voor de waargenomen variabiliteit niet kunnen worden uitgesloten, we speculeren dat de sterke en snelle uitbarstingen optreden omdat de bron aangroeide vanuit een sferisch symmetrische stroom, niet gemedieerd door een accretieschijf. In deze omstandigheden, er kan zich een atmosfeer vormen boven de NS [neutronenster] magnetosfeer, en fakkels kunnen worden geproduceerd door snelle veranderingen tussen het accretie- en supersonische propellerregime, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

Ze voegden eraan toe dat meer studies naar spectrale eigenschappen van A0538−66, gericht op hogere energieën, zou kunnen helpen bij het verifiëren van de mogelijke scenario's.

© 2019 Wetenschap X Netwerk