Met behulp van de Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), een internationaal team van astronomen heeft een recent ontdekte röntgentransiënt onderzocht, genaamd MAXI J1348-630. De resultaten van de nieuwe waarnemingen suggereren dat de bron een röntgendubbelster van een zwart gat is. De studie wordt gedetailleerd beschreven in een paper die op 16 september is gepubliceerd op arXiv.org.

X-ray binaries (XRB's) bestaan ​​uit een normale ster of een witte dwerg die massa overbrengt op een compacte neutronenster of een zwart gat. Veel XRB's van zwarte gaten vertonen voorbijgaande gebeurtenissen die worden gekenmerkt door uitbarstingen in de röntgenband.

Tijdens deze uitbarstingen astronomen observeren voornamelijk de harde en zachte spectrale toestanden. In de harde staat, het spectrum wordt gedomineerd door een continuüm in de vorm van een machtswet, terwijl in de zachte staat, het spectrum wordt gedomineerd door een schijf-zwartlichaamemissie. Echter, sommige XRB's van zwarte gaten vertonen ook een tussentoestand waarin het continuüm van de harde machtswet en een component van thermische emissie van de schijf ongeveer dezelfde bijdrage leveren aan het totale spectrum.

MAXI J1348-630 is een transiënt van röntgenstraling die op 26 januari is ontdekt. 2019 met de Gas Slit Camera (GSC) van de Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) aan boord van het International Space Station (ISS). Vervolgobservaties van deze bron suggereren dat het een zwarte gatkandidaat is in een binair systeem.

Onlangs, een groep astronomen onder leiding van Liang Zhang van de Universiteit van Southampton, VK, heeft een nieuwe studie gepubliceerd die het zwarte gat-scenario ondersteunt. Het onderzoek is gebaseerd op de resultaten van NICER-monitoring van MAXI J1348-630 tussen 26 januari en 8 oktober, 2019.

"We hebben de uitbarstingsevolutie en timing-eigenschappen bestudeerd van de recent ontdekte röntgentransiënt MAXI J1348-630 zoals waargenomen met NICER. We hebben de fundamentele diagrammen geproduceerd die gewoonlijk worden gebruikt om de spectrale evolutie te traceren, en vermogensdichtheidsspectra om de snelle röntgenvariabiliteit te bestuderen, ', leggen de onderzoekers uit.

In het algemeen, de onderzoekers ontdekten dat de spectrale evolutie van MAXI J1348-630 tijdens zijn belangrijkste uitbarsting vergelijkbaar is met wat eerder werd gemeld voor andere transiënten van zwarte gaten. De bron ging van de harde staat, door de harde middenstaat en de zachte middenstaat, in de zachte toestand in de uitbarsting stijgen. Nadien, het ging terug naar de harde toestand in het verval van de uitbarsting. Ze merkten op dat de overgang van harde naar zachte toestand erg snel was.

Verder, ze ontdekten twee heropflakkeringen van de MAXI J1348-630. Deze deden zich voor aan het einde van de hoofduitbarsting en hadden piekfluxen één en twee ordes van grootte die zwakker waren dan de hoofduitbarsting, respectievelijk. De resultaten laten zien dat de bron in de harde staat bleef tijdens de heropflakkeringen, nooit een overgang maken naar de zachte staat. De astronomen merkten op dat dergelijk gedrag lijkt op de zogenaamde "mislukte uitbarstingen" - die over het algemeen minder lichtgevend op hun hoogtepunt, geen enkel bewijs van toestandsovergangen vertoont, en die worden waargenomen in veel transiënten van zwarte gaten.

De studie vond ook quasi-periodieke oscillaties (QPO's) in MAXI J1348-630. Ze detecteerden verschillende soorten laagfrequente QPO's in verschillende fasen van de hoofduitbarsting.

Volgens de auteurs van het artikel, alle resultaten van NICER-monitoring ondersteunen de hypothese dat MAXI J1348-630 een zwart gat bevat.

© 2020 Wetenschap X Netwerk