Astrônomos europeus realizaram um estudo abrangente de um binário de raios-X de baixa massa conhecido como RX1804 (ou 1RXS J180408.9–342058). A pesquisa permitiu aos cientistas desvendar importantes insights sobre a natureza deste misterioso objeto. As descobertas são detalhadas em um artigo publicado em 23 de setembro em arXiv.org.

Geralmente, Os binários de raios-X são compostos de uma estrela normal ou uma anã branca transferindo massa para uma estrela de nêutrons compacta ou um buraco negro. Com base na massa da estrela companheira, astrônomos os dividem em binários de raios-X de baixa massa (LMXB) e binários de raios-X de alta massa (HMXB).

O RX1804 foi identificado pela primeira vez pelo satélite ROSAT em 1990 como uma fonte de raios-X não classificada. Outras observações desta fonte resultaram em classificá-la como um LMXB com uma estrela de nêutrons mostrando um comportamento apenas de explosão devido à luminosidade persistente muito fraca. Foi estimado então que o sistema está localizado a não mais que 31, 600 anos-luz de distância.

O que intriga os astrônomos é o fato de que RX1804 exibe atividade de raios-X em regimes de acumulação de massa muito diferentes, de muito tênue a quase a luminosidade de Eddington, na escala de tempo de anos. Além disso, um estudo detectou uma linha de emissão de hélio (He II) no espectro de RX1804, que possivelmente poderia estar relacionado a uma natureza anã branca de hélio da companheira no sistema. Isso sugere que o objeto pode ser um binário de raios-X ultracompacto (UCXB).

Para resolver essas incertezas, uma equipe de astrônomos liderada por Alessio Marino da Universidade de Palermo, Itália, realizou um estudo abrangente de raios-X de RX1804, analisando os dados do Observatório Neil Gehrels Swift, Nave espacial Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), e o telescópio espacial INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL).

"No presente trabalho, usamos dados de vários telescópios de raios-X, como Swift / XRT, Swift / BAT e NuSTAR para estudar a evolução da explosão de 2015 e INTEGRAL / JEM-X, NuSTAR e Swift / XRT para o estudo de rajadas de raios-X tipo I, "escreveram os astrônomos no jornal.

Os pesquisadores foram capazes de distinguir os estados de raios-X duros e suaves no RX1804. Notavelmente, o estudo identificou um estado intermediário pela primeira vez nesta fonte. Tal estado é raramente observado em estrelas de nêutrons LMXBs.

No estado intermediário, o surgimento de uma cauda dura acima de 30 keV foi detectado, modelado como uma lei de potência. Isso sugere que os processos não térmicos provavelmente estão ocorrendo durante a transição de estado no RX1804. Adicionalmente, um comportamento de "burster cronometrado", com tempo de recorrência de aproximadamente 4, 000 segundos, também foi identificada neste estado.

Além disso, no estado difícil, os astrônomos descobriram que os resultados poderiam ser explicados por um espectro de Comptonização de sementes duplas surgindo da interação dos espectros por duas fontes de fótons diferentes com o mesmo plasma de elétrons quente. Isso indica que RX1804 pertence à chamada população de "dois fótons" de estrelas de nêutrons LMXBs.

Os pesquisadores também estimaram que RX1804 está localizado provavelmente a cerca de 32, 600 anos-luz de distância do nosso planeta. Adicionalmente, eles excluíram a possibilidade de que o sistema pudesse ser um UCXB ao analisar as rajadas de raios-X do tipo I exibidas na fonte.

"Suas características, combinado com o comportamento cronometrado observado durante o estado intermediário, apontar a composição de H / He para o material agregado, o que torna improvável a natureza anã do hélio para o companheiro, "concluíram os autores do artigo.

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