Met behulp van het NICER-instrument, astronomen hebben een gedetailleerd röntgenspectraal- en variabiliteitsonderzoek uitgevoerd van een uitbarsting van een transiënte röntgenbron die bekend staat als MAXI J1727-203. De resultaten van dit onderzoek zouden meer licht kunnen werpen op de ware aard van deze bron. De studie wordt gedetailleerd beschreven in een paper dat op 22 juli 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). Van LMXB's is bekend dat ze een zwart gat (BH) of een neutronenster (NS) en een geëvolueerde metgezel met een lage massa bevatten.

MAXI J1727-203 werd in juni 2018 gedetecteerd door het Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) -instrument aan boord van het International Space Station (ISS). Over de aard van de MAXI J1727-203 wordt nog steeds gedebatteerd, maar er wordt aangenomen dat de bron hoogstwaarschijnlijk een BH LMXB is.

Kort na zijn ontdekking, een team van astronomen onder leiding van Kevin Alabarta Jativa van de Universiteit van Southampton, VK, begon MAXI J1727-203 te monitoren met de Neutronenster Interior Composition Explorer (NICER) op het ISS. De waarnemingen werden uitgevoerd tussen 5 juni en 7 oktober, 2018, waren gericht op een uitbarsting van deze bron.

"We presenteren een gedetailleerd röntgenspectraal- en variabiliteitsonderzoek van de volledige uitbarsting van MAXI J1727-203 in 2018 met behulp van NICER-waarnemingen, ’ schreven de astronomen in de krant.

De uitbarsting duurde ongeveer vier maanden, en gedurende deze tijd, MAXI J1727-203 vertoonde drie spectrale toestanden. Door de spectrale en timing-eigenschappen van de transiënt te analyseren, ontdekten de onderzoekers dat het evolueerde door de zachte, tussenliggende en harde spectrale toestanden.

Volgens het blad, spectrale modellering in de 0,3-10 keV-band onthulde een zachte thermische en een harde gecomtoniseerde component. De zachte component werd gedurende bijna de hele uitbarsting gedetecteerd. De bijdrage van de Comptonised-component was minder dan 5% in de zachte toestand, tussen 20 en 50% in de tussentoestand, en meer dan 80% in de harde toestand.

Verder, De vermogensspectra van de MAXI J1727–203 vertoonden breedbandruis tot een frequentie van ongeveer 20 Hz, zonder enige significante quasi-periodieke oscillaties (QPO's). De gemiddelde fractionele root-mean-square (rms) amplitude van 0,01−64 Hz (0,5 12 keV) varieerde van minder dan 1,0 tot 30%. In het algemeen, de fractionele rms bleek tijdens de uitbarsting het grootste deel van de tijd met energie toe te nemen, behalve in de harde toestand.

De astronomen concludeerden dat de resultaten van het onderzoek verder bewijs leveren dat de MAXI J1727-203 een BH LMXB is.

"Hoewel we de aard van het compacte object in MAXI J1727-203 niet ondubbelzinnig kunnen identificeren, de evolutie in de HID [hardheid-intensiteit diagram], RID [rms-intensiteitsdiagram] en HRD [hardheid-rms-diagram], en de temperatuur aan de binnenstraal van de accretieschijf tijdens de zachtste waarnemingen, suggereren dat het een BH is, ’ schreven de onderzoekers.

© 2020 Wetenschap X Netwerk