Astronomen uit China hebben een uitgebreide multigolflengte-monitoring uitgevoerd van een X-ray binair systeem met lage massa van zwart gat dat bekend staat als MAXI J1820+070. Resultaten van deze studie, gepubliceerd op 21 april in de arXiv pre-print repository, meer licht werpen op de eigenschappen van deze bron.

In het algemeen, Röntgendubbelsterren zijn samengesteld 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).

MAXI J1820+070 is een LMXB die voor het eerst werd gedetecteerd tijdens zijn uitbarsting (die de aanduiding ASASSN-18ey kreeg) in maart 2018 door de All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN). Vervolgwaarnemingen van deze bron bevestigden de LMXB-status en schatten dat deze zich op ongeveer 9 bevindt. 640 lichtjaar verwijderd van de aarde.

Na de ontdekking van MAXI J1820+070, een team van astronomen onder leiding van Hanna Sai van de Tsinghua Universiteit in Peking, China, is begonnen met een monitoringcampagne van deze bron in X-ray, ultraviolet, en optische banden, langer dan 18 maanden duren. Voor dit doeleinde, de onderzoekers gebruikten grondfaciliteiten, inclusief de 0,8-m Tsinghua-NAOC Telescoop (TNT), de Yaoan Hoge Precisie Telescoop, evenals de AZT-22 1,5-m telescoop.

"We presenteren uitgebreide fotometrie in X-ray, ultraviolet, en optische banden, evenals dicht op elkaar staande optische spectra, die de fase bestrijkt vanaf het begin van de optische uitbarsting tot ∼ 550 dagen, ’ schreven de astronomen in de krant.

De observatiecampagne legde verschillende uitbarstingen en heropflakkeringen van MAXI J1820+070 vast. De spectra van deze bron laten een evolutietrend zien die vergelijkbaar is met die van andere LMXB's van zwarte gaten, wat hoogstwaarschijnlijk het gevolg is van de temperatuurverandering van de buitenste schijf tijdens uitbarstingen. De optische emissie bleek tijdens het ophelderingsproces bijna 21 dagen vooraf te gaan aan de röntgenfoto.

Verder, de pseudo-equivalente breedte (pEW) van emissielijnen in MAXI J1820+070 vertonen anticorrelaties met de röntgenstraal, wat te wijten zou kunnen zijn aan de verhoogde onderdrukking door het optische continuüm. Rond de röntgenpiek, de volledige breedte bij halve maxima (FWHM's) van de lijnen H2 en Heii λ4686 lijken te stabiliseren op 19,4 Angstrom en 21,8 Angstrom. Volgens het blad, dit komt overeen met het lijnvormende gebied met een straal van 1,7 en 1,3 zonnestralen binnen de schijf.

Vanaf ongeveer 200 dagen nadat de uitbarsting begon, de röntgenstraal vertoont een plotselinge daling, terwijl de fluxvariatie in optische/ultraviolette flux veel minder significant is.

"Deze discrepantie suggereert dat de viskeuze energie van de accretieschijf aanzienlijk kan bijdragen aan de optische/ultraviolette flux wanneer de bestraling wordt verminderd, ’ legden de astronomen uit.

De studie ontdekte ook een intensiteitssprong in optische en ultraviolette banden ongeveer 210 dagen na het begin van de uitbarsting, wat zou een onmiddellijke reactie van de metgezel op de verwarming van röntgenstralen en een reactie van de schijf op de extra massastroom kunnen zijn.

© 2021 Science X Network