Wetenschappers van het Hard X-ray Modulation Telescope (Insight-HXMT) team presenteerden hun nieuwe resultaten over röntgendubbelsterren van zwarte gaten en neutronensterren tijdens een persconferentie op 25 oktober tijdens de eerste China Space Science Assembly in Xiamen.

Röntgendubbelsterren zijn dubbelsterren die röntgenstralen uitzenden en zijn samengesteld uit een normale ster en een neutronenster of een zwart gat. De zwaartekracht van de zeer dichte neutronenster of het zwarte gat zorgt ervoor dat materiaal van de normale ster ernaartoe valt, het creëren van een snel roterende accretieschijf die intense röntgenstraling uitzendt. X-ray binaries zijn een belangrijk onderzoeksdoel voor diegenen die sterke zwaartekracht en magnetische velden en materie die daardoor wordt beïnvloed, proberen te begrijpen.

De Insight-XHMT-wetenschappers waren in staat om quasi-periodieke oscillaties (QPO's) te bestuderen in röntgendubbelsterren van zwarte gaten tot 100 keV, een stijging ten opzichte van de vorige bovengrens van 30 keV. Ze onthulden de energieafhankelijkheid van QPO-amplitude en zwaartepuntfrequentiebereiken van 1-100 keV. Deze prestaties overtreffen wat mogelijk was met eerdere satellieten en openen een nieuw venster voor onderzoek naar zwarte gaten.

Er werd ook een gedetailleerde timingstudie van de helderste persistente röntgenbron Sco X-1 uitgevoerd met behulp van Insight-HXMT-gegevens. De resultaten leverden drie belangrijke inzichten op:1) Alle soorten QPO's zijn afkomstig van niet-thermische emissies; 2) Het binnenste gebied van de accretieschijf is niet-thermisch van aard; en 3) De corona is geometrisch niet homogeen.

Voor de eerste keer, wetenschappers observeerden de plotselinge verandering van de toestand van de accretieschijf wanneer de röntgenintensiteit van een neutronenster-röntgendubbelster een bepaalde waarde heeft. Dit bevestigde de theorie, bijna 50 jaar geleden naar voren gebracht, dat de stralingsdruk van licht structurele mutatie van de accretieschijf veroorzaakt.

Vroeger, corona-koeling werd gedetecteerd door het stapelen van een reeks korte Type I-uitbarstingen die plaatsvonden tijdens de lage/harde toestand van een neutronenster-röntgendubbelster. De huidige studie is de eerste keer dat de snelle afkoeling van een zeer hete corona - meestal bij een hoge temperatuur van enkele honderden miljoenen graden - wordt waargenomen via een "douche" van energiezuinige röntgenfotonen van een enkele thermonucleaire burst op het oppervlak van een neutronenster. Deze methode biedt een bijna unieke manier om de fysische eigenschappen en het verwarmingsmechanisme van de hoge-temperatuurcorona te bestuderen. Ook, de interactie tussen een thermonucleaire burst en accretieschijf gedetecteerd in een enkele burst biedt waarschijnlijk een nieuwe methode voor het beperken van de binnenste straal van de accretieschijf.

In aanvulling, wetenschappers bevestigden dat de energie van de röntgencyclotron-absorptielijn van de beroemde neutronenster röntgendubbelster Her X-1 niet langer afneemt. De gegevens bewijzen dat de magnetische veldsterkte nabij het röntgenstralingsgebied stabiel is geworden na bijna 20 jaar langzame afname.

Insight-HXMT, als China's eerste röntgenastronomiesatelliet, heeft veel zwarte gaten waargenomen, neutronensterren en gammaflitsen met hoge precisie en cadans sinds de lancering op 15 juni, 2017. De satelliet bestaat uit drie röntgenslat-gecollimeerde telescopen:de High-energy X-ray Telescope, de middellange-energie röntgentelescoop, en de Low-energy X-ray Telescope, evenals een ruimtemonitor.

Tot dusver, de satelliet heeft meer dan duizend waarnemingen gedaan en 29 TB aan wetenschappelijke gegevens gegenereerd. Allemaal samen, meer dan 10 wetenschappelijke artikelen zijn geaccepteerd of gepubliceerd in de belangrijkste internationale astrofysische tijdschriften, met aanvullende belangrijke onderzoeksresultaten die nog in de pijplijn van publicaties zitten.