Met behulp van ESA's XMM-Newton-satelliet en NASA's Chandra-ruimtevaartuig heeft een internationaal team van astronomen een eigenaardig gedrag van quasi-periodieke uitbarstingen (QPE's) onderzocht in een actief sterrenstelsel dat bekend staat als GSN 069. Resultaten van het onderzoek, gepubliceerd op 15 juli op arXiv.org , meer licht werpen op de aard van het QPE-fenomeen.

Röntgen-quasi-periodieke uitbarstingen zijn een recent ontdekt fenomeen dat verband houdt met superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels. Het zijn uitbarstingen van röntgenstraling met extreem hoge amplitude die om de paar uur terugkeren en hun oorsprong vinden nabij de centrale superzware zwarte gaten (SMBH's) in galactische kernen.

GSN 069, op zo'n 250 miljoen lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Beeldhouwer, is een actief sterrenstelsel dat voor het eerst werd gedetecteerd in 2010 met XMM-Newton. Het centrale zwarte gat van dit sterrenstelsel heeft een massa van ongeveer 400.000 zonsmassa's.

XMM-Newton-waarnemingen van GSN 069, uitgevoerd in december 2018, onthulden dat de -ts-röntgenlichtcurve hoge-amplitude, kortstondige röntgenstralen vertoont die elke negen uur terugkeren. Deze QPE's bleken een toename van het aantal röntgenstralen te veroorzaken met maximaal twee ordes van grootte in de hardste energiebanden.

Om meer inzicht te krijgen in de aard van de uitbarstingen van GSN 069, heeft een groep astronomen onder leiding van Giovanni Miniutti van het Spaanse Centrum voor Astrobiologie in Madrid, Spanje, gegevens geanalyseerd van XMM-Newton en Chandra die tussen 2010 en 2021 zijn verzameld.

"In dit werk presenteren we resultaten die zijn verkregen uit 12-puntige röntgenwaarnemingen van GSN 069 (11 door XMM-Newton en 1 door Chandra) en bespreken we de korte- en langetermijneigenschappen van zowel QPE's als continue (rustige) emissie in de afgelopen 11 jaar", schreven de onderzoekers.

De studie bevestigde dat QPE's in GSN 069 een voorbijgaand fenomeen zijn. De eerste QPE in dit sterrenstelsel werd geïdentificeerd op 24 december 2018 en de laatste in januari 2020. Deze uitbarstingen duurden in totaal tussen de 1 en 5,5 jaar.

Het bleek dat QPE's gemeten in hoge energiebanden sterker zijn, eerder pieken en een kortere duur hebben dan gemeten bij zachtere energieën. Er werd vastgesteld dat de variabiliteit van het rustniveau in waarnemingen met QPE's een quasi-periodieke oscillatie (QPO) vertoont bij de gemiddelde waarnemingsafhankelijke herhalingstijd.

Uit het onderzoek bleek ook dat, vanaf de laatste waarneming waarbij QPE's werden gedetecteerd, de röntgenstraling van GSN 069 opnieuw aanzienlijk helderder werd en een tweede piek bereikte ongeveer 10-11 jaar na de eerste röntgendetectie.

De astronomen concludeerden dat de QPE-eigenschappen van GSN 069, samen met de lange-termijn röntgenevolutie, kunnen worden verklaard door een scenario waarin een binair getal bestaande uit twee witte dwergen (WD's) wordt vastgelegd door de SMBH waarvan de getijdenkrachten er één uitstoten. component, terwijl de andere een binair getal vormt in een zeer excentrische baan met de SMBH.

"De overlevende WD bevindt zich nog steeds in een zeer excentrische baan die krimpt als gevolg van energie- en impulsmomentverliezen en, na een paar jaar na de eerste TDE-achtige [getijdenverstoring evenement-achtige] gebeurtenis, zijn eigen Roche-lob in elk pericentrum overvult De daaruit voortvloeiende getijdestrippinggebeurtenissen produceren de waargenomen QPE's (één per elke aflevering van massaoverdracht in het pericentrum), "legden de onderzoekers uit. + Verder verkennen

Röntgen-quasi-periodieke uitbarstingen gedetecteerd in de melkweg RX J1301.9+2747

© 2022 Science X Network