Een internationaal team van astronomen heeft belangrijke inzichten ontdekt over de recent ontdekte tijdelijke bron die bekend staat als MAXI J1621-1501. Resultaten van nieuwe waarnemingen uitgevoerd met NASA's NuSTAR-ruimtevaartuig geven aan dat het object een röntgendubbelster met lage massa is. De bevinding wordt gedetailleerd beschreven in een artikel dat op 9 augustus is gepubliceerd op arXiv.org.

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) en hoge-mass X-ray binaries (HMXB).

Sommige LMXB's vertonen tijdelijke uitbarstingen, waarbij een toename van de röntgenhelderheid wordt waargenomen. Wanneer deze uitbarstingen worden gekarakteriseerd als Type I röntgenuitbarstingen - thermonucleaire explosies die plaatsvinden op de oppervlaktelagen van neutronensterren - bevestigen ze duidelijk de aanwezigheid van neutronensterren in dergelijke dubbelsterren.

MAXI J1621-1501 (kortweg J1621) is een van de bronnen waarin Type I röntgenuitbarstingen werden geïdentificeerd. De transiënt werd voor het eerst gedetecteerd door het Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) Nova Alert System op 19 oktober, 2017.

Twee maanden later, een follow-up observatiecampagne van deze transiënt begon met behulp van de Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), resulterend in de detectie van twee Type I röntgenstralen. Verdere monitoring van J1621 met ESA's INTEGRAL-satelliet, MAXI en de Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) onthulden nog 22 bursts van dit type. Globaal genomen, deze waarnemingen stelden een groep astronomen onder leiding van Nicholas M. Gorgone van de George Washington University in staat, Washington, gelijkstroom, om te bevestigen dat J1621 een LMXB is met een neutronenster.
.
"Verdere waarnemingen met NuSTAR onthulden twee Type I röntgenuitbarstingen, identificeren van MAXI J1621-1501 als een lage-massa X-ray dubbelster met een primaire neutronenster, ’ schreven de astronomen in de krant.

De resultaten geven aan dat de accretor in J1621 een neutronenster is met een geschatte massa van ongeveer 1,4 zonsmassa's. De massa van de begeleidende ster wordt verondersteld tussen 0,3 en 1,0 zonsmassa te liggen. De omlooptijd van het systeem werd berekend binnen het bereik van drie tot twintig uur, terwijl de helderheid van de röntgenstraling hoogstwaarschijnlijk tussen 0,45 en 5,98 undecillion erg/seconde ligt. Het binaire bestand bevindt zich naar schatting niet verder weg dan 16, 300 lichtjaar.

Volgens de studie, het meest intrigerende aan J1621 is de episodische aard van de waargenomen uitbarstingen, aangezien 78-daagse variaties in zijn röntgenlichtcurve zijn geïdentificeerd. De astronomen gaan ervan uit dat dit te wijten kan zijn aan de zogenaamde "super-orbitale perioden" of lange perioden.

"Een betere naam voor hen zou 'lange tijdschaalmodulaties' zijn, omdat ze vaak niet strikt periodiek zijn; individuele modulaties in de J1621 lichtcurve variëren van ongeveer 50 tot 90 dagen in duur. (…) We zien dat voor redelijke waarden van de systeemparameters, de stralingsprecessieperiode van 82 dagen die we voorspellen, ligt dicht bij de waargenomen lange tijdschaalmodulatie van 78 dagen, ', leggen de onderzoekers uit.

Samenvattend de resultaten, de auteurs van het artikel merkten op dat J1621 een belangrijke toevoeging is aan een relatief korte lijst van bronnen die worden gekenmerkt door super-orbitale perioden. Het is ook de 111e Type I X-ray burster die tot nu toe is geïdentificeerd.

© 2019 Wetenschap X Netwerk