Astronomen uit Australië en Taiwan rapporteren de ontdekking van quasi-periodieke millihertz-oscillaties in een neutronenster met een lage massa röntgenstraling, bekend als 1RXS J180408.9−342058. De vondst, gedetailleerd in een paper gepubliceerd op 3 september op de arXiv preprint-server, zou astronomen kunnen helpen de aard en het gedrag van binaire röntgenbronnen beter te begrijpen.

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 (mHz) tot kilohertz (kHz). Onderzoekers geloven 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.

1RXS J180408.9−342058 werd aanvankelijk in 2012 door het INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) ruimtevaartuig geïdentificeerd als een voorbijgaande röntgenbinary. Verdere waarnemingen van deze bron hebben gesuggereerd dat het hoogstwaarschijnlijk een NS LMXB is die zich op een afstand van niet meer dan 18 bevindt, 900 lichtjaar.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers onder leiding van Kaho Tse van Monash University, Australië, heeft mHz QPO's gedetecteerd van 1RXS J180408.9−342058, die meer licht zouden kunnen werpen op de eigenschappen van deze bron en op de aard van NS LMXB's in het algemeen. De bevinding is gedaan met behulp van ESA's X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) satelliet.

"In deze krant, we rapporteren timinganalyse van XMM-Newton-gegevens van 1RXS J180408.9-342058. We rapporteren de detectie van significante periodieke signalen met een frequentie in het bereik van ∼ 5 tot 8 mHz vanaf de bron, ' schreven de astronomen in het onderzoek.

De mHz QPO's werden ontdekt tijdens een normale burst-fase van een uitbarsting die 1RXS J180408.9-342058 ondervond in 2015. XMM-Newton observeerde de bron in maart en april 2015, en identificeerde QPO's met frequenties tussen 5,0 en 8,0 mHz, met fractionele root mean square (RMS) amplitude op een niveau van ongeveer 5,3 procent.

Volgens de studie, wanneer de mHz QPO's aanwezig waren, 1RXS J180408.9−342058 bevond zich in een zeer harde toestand (fotonindex lager dan 1,4) bij een aanhoudende helderheid van 6,8 undecillion erg/s. Toen ging de bron over naar een harde toestand, die gepaard ging met een toename van zijn aanhoudende helderheid.

Zoals in het geval van andere NS LMXB-systemen die mHz QPO's ervaren, de auteurs van het artikel gaan ervan uit dat die in 1RXS J180408.9−342058 ook verband houden met de thermonucleaire verbranding op het oppervlak van de neutronenster. Daarom, ze merkten op dat 1RXS J180408.9-342058 tot nu toe de negende NS LMXB is waarvan bekend is dat deze mHZ quasi-periodieke oscillaties ervaart en de achtste bron van dit type die dergelijke QPO's vertoont die worden aangedreven door thermonucleaire verbranding.

© 2020 Wetenschap X Netwerk