Met behulp van het AstroSat-ruimtevaartuig hebben Indiase astronomen een röntgendubbelster met lage massa onderzocht, bekend als GX 3+1. De studie gaf meer inzicht in de eigenschappen van GX 3+1 en ontdekte een thermonucleaire burst uit deze bron. De bevindingen worden gerapporteerd in een paper die op 15 juni is gepubliceerd op arXiv.org.

Over het algemeen zijn röntgendubbelsterren 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 verdelen astronomen ze in röntgendubbelsterren met een lage massa (LMXB) en röntgendubbelsterren met een hoge massa (HMXB).

LMXB's kunnen voorbijgaande uitbarstingen vertonen waarbij een toename van de röntgenhelderheid wordt waargenomen. Sommige van deze uitbarstingen worden gekenmerkt als type I röntgenuitbarstingen:thermonucleaire explosies die plaatsvinden op de oppervlaktelagen van neutronensterren.

GX 3+1, gedetecteerd in 1964, is een aanhoudend heldere binaire röntgenbron die werd geclassificeerd als een LMXB van het atolsubtype met een zacht spectrum van ongeveer 2-10 keV. De eerste type I-burst van GX 3+1 werd in 1983 ontdekt en sindsdien bleek deze bron een zeer actieve röntgenburster te zijn, met burst-activiteit die door talrijke onderzoeken werd geïnspecteerd.

Veel eigenschappen van deze LMXB zijn echter nog onzeker. Daarom besloot een team van astronomen onder leiding van Ankur Nath van de Tezpur University in India om de GX 3+1 te inspecteren met AstroSat's Large Area X-ray Proportional Counter (LAXPC) en Soft X-ray Telescope (SXT).

"In dit werk rapporteren we de AstroSat-waarneming van de heldere atolbron, de LMXB GX 3+1. De lichtcurve verkregen van het LAXPC 20 [een van de drie LAXPC-tellers]-instrument gaf de aanwezigheid aan van een thermonucleaire burst-functie van het type ik", schreven de onderzoekers in de krant.

Zoals opgemerkt in de studie, detecteerden de waarnemingen één type I thermonucleaire burst die ongeveer 15 seconden duurde. Er werd een daling van de telsnelheid in de lichtcurve van de röntgenstraal gevonden wanneer de smalle energiebanden harder worden. De burst bleek de helderste te zijn in de 5-8 keV-energieband met een telsnelheid hoger dan de zachtste band (3-5 keV). Bovendien werd gevonden dat de burst sneller afnam bij hogere energieën, wat lijkt te suggereren dat de temperatuur afneemt naarmate de burst evolueert.

Door de gegevens te analyseren, merkten de astronomen een dubbele piek in de burst bij hogere energieën (8-12 keV, 12-20 keV). Dit was een relatief snelle gebeurtenis, die ongeveer twee seconden duurde, waarbinnen de burst de dubbele piek vertoonde, wat een straaluitbreidingsfase aangeeft.

"Op basis van onze tijdopgeloste spectroscopie beweren we dat de gedetecteerde burst een fotosferische radiusexpansie (PRE) burst is", concludeerden de onderzoekers.

Met de verzamelde gegevens kon het team de Eddington-helderheid van GX 3+1 schatten, die op een niveau van 287 undecillion erg/s bleek te liggen. De studie legde ook meer beperkingen op aan de afstand tot dit systeem en ontdekte dat het zich hoogstwaarschijnlijk op zo'n 30.300 lichtjaar afstand bevindt. + Verder verkennen

AstroSat-waarnemingen detecteren thermonucleaire röntgenuitbarstingen op Cygnus X-2

© 2022 Science X Network