Observações espectrais e temporais simultâneas do recém-detectado buraco negro binário de raios-X (BHXB) MAXI J1820 + 070 usando a espaçonave AstroSat, forneceram mais informações sobre as propriedades desta fonte. Resultados do estudo, apresentado em um artigo publicado em 6 de janeiro em arXiv.org, pode ser útil para melhorar nossa compreensão dos binários de buracos negros em geral.

Os binários de raios-X consistem em uma estrela normal ou uma anã branca transferindo massa para uma estrela de nêutrons compacta ou um buraco negro (BHXB). Durante as explosões, BHXBs mostram variabilidade aleatória de curto prazo em seu fluxo, e tal comportamento é objeto de inúmeros estudos com o objetivo de desvendar sua origem.

As observações mostraram que a variabilidade dos raios-X em BHXBs é bem representada por seus espectros de densidade de potência (PDS). Na maioria dos casos, esses espectros são caracterizados por recursos semelhantes a ruído contínuo de banda larga, Contudo, eles às vezes exibem características de pico estreitas chamadas oscilações quase periódicas (QPOs). O mecanismo exato de tais oscilações ainda não é totalmente compreendido e requer mais estudos.

Localizado a cerca de 11, 300 anos-luz de distância, MAXI J1820 + 070 é um BHXB detectado pela primeira vez em março de 2018 como um buraco negro transiente de raios-X. Seu ciclo de explosão durou quase um ano, apresentando rápido, freqüente, alternando transições entre os estados espectrais hard e soft. Astrônomos indianos, liderado por Sneha Prakash Mudambi da Christ University em Bangalore, Índia, decidiu dar uma olhada mais de perto neste binário, na esperança de obter informações mais detalhadas sobre suas propriedades.

"Nós relatamos os resultados da análise de espectro-temporização de MAXI J1820 + 070 conforme observado por SXT e LAXPC a bordo do AstroSat pela primeira vez. Analisamos ∼ 93 ks de dados observados correspondentes a 15 órbitas de satélites individuais, "escreveram os astrônomos no jornal.

De acordo com o estudo, o espectro de MAXI J1820 + 070 foi encontrado para ser dominado por um componente de Comptonização térmica junto com a emissão do disco e um componente de reflexão. O índice espectral foi medido em aproximadamente 1,61, o que sugere que a fonte estava no estado espectral rígido com um disco frio (temperatura do disco de cerca de 0,22 keV) truncado a uma grande distância (cerca de 526 quilômetros).

Além disso, o estudo detectou uma oscilação quase periódica com a frequência centróide em 47,7 mHz. Os astrônomos notaram que o PDS de MAXI J1820 + 070, além deste QPO, poderia ser modelado com quatro outros componentes:uma oscilação fraca em 109,4 MHz e três elevações de ruído ampliadas espalhadas por 0,004 a 30 Hz.

"O espectro mostra um QPO proeminente em 47,7 MHz e três lombadas de ruído ampliadas, que pode ser representado por Lorentzians. Também há um recurso fraco em 109,4 MHz, "diz o jornal.

Resumindo os resultados, os pesquisadores enfatizaram a importância do AstroSat para estudos espectrais e temporais de binários de raios-X e outras fontes. Eles acrescentaram que o satélite tem a capacidade de medir o espectro de banda larga com média de tempo e o comportamento temporal dependente de energia de sistemas como MAXI J1820 + 070, o que permite aos pesquisadores ajustar quantitativamente os dados espectrais e temporais.

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