Cientistas da equipe do Hard Ray Modulation Telescope (Insight-HXMT) apresentaram seus novos resultados em binários de raios-X de buracos negros e estrelas de nêutrons durante uma coletiva de imprensa realizada em 25 de outubro na primeira China Space Science Assembly em Xiamen.

Binários de raios-X são estrelas binárias que emitem raios-X e são compostas por uma estrela normal e uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. A gravidade da estrela de nêutrons muito densa ou do buraco negro faz com que o material da estrela normal caia em sua direção, criando um disco de acreção de rotação rápida que emite intensa radiação de raios-X. Os binários de raios-X são um importante alvo de pesquisa para aqueles que estão tentando entender os campos gravitacionais e magnéticos fortes e a matéria afetada por eles.

Os cientistas do Insight-XHMT foram capazes de estudar oscilações quase periódicas (QPOs) em binários de raios-X de buracos negros de até 100 keV, um aumento em relação ao limite superior anterior de 30 keV. Eles revelaram a dependência energética da amplitude de QPO e faixas de frequência centróide de 1-100 keV. Essas conquistas excedem o que era possível com os satélites anteriores e abrem uma nova janela para estudos de buracos negros.

Um estudo de tempo detalhado da fonte de raios X persistente mais brilhante, Sco X-1, também foi conduzido usando dados do Insight-HXMT. Os resultados geraram três percepções principais:1) Todos os tipos de QPOs se originam de emissões não térmicas; 2) A região mais interna do disco de acreção é de natureza não térmica; e 3) A corona é geometricamente não homogênea.

Pela primeira vez, os cientistas observaram a mudança repentina do estado do disco de acreção quando a intensidade dos raios-X de um binário de raios-X de uma estrela de nêutrons atinge um certo valor. Isso verificou a teoria, apresentado quase 50 anos atrás, que a pressão de radiação da luz causa mutação estrutural do disco de acreção.

No passado, O resfriamento da coroa foi detectado a partir do empilhamento de uma série de rajadas curtas Tipo I que ocorreram durante o estado baixo / forte de um binário de raios-X de estrela de nêutrons. O estudo atual representa a primeira vez em que se observa o resfriamento rápido de uma corona muito quente - geralmente em uma alta temperatura de várias centenas de milhões de graus - por meio de uma "chuva" de fótons de raios-X de baixa energia de uma única explosão termonuclear na superfície de uma estrela de nêutrons. Este método fornece um meio quase único para estudar as propriedades físicas e o mecanismo de aquecimento da coroa de alta temperatura. Também, a interação entre uma explosão termonuclear e um disco de acreção detectada em uma única rajada provavelmente fornece um novo método para restringir o raio interno do disco de acreção.

Além disso, os cientistas confirmaram que a energia da linha de absorção do cíclotron de raios-X da famosa estrela de nêutrons binária de raios-X Her X-1 não está mais diminuindo. Os dados provam que a intensidade do campo magnético próximo à área de radiação de raios X se tornou estável após quase 20 anos de declínio lento.

Insight-HXMT, como o primeiro satélite astronômico de raios-X da China, observou muitos buracos negros, estrelas de nêutrons e rajadas de raios gama com alta precisão e cadência desde que foi lançado em 15 de junho, 2017. O satélite compreende três telescópios colimados de lâminas de raios-X - o telescópio de raios-X de alta energia, o telescópio de raios-X de média energia, e o telescópio de raios-X de baixa energia - bem como um monitor de ambiente espacial.

Até aqui, o satélite realizou mais de mil observações e gerou 29 TB de dados científicos. Completamente, mais de 10 artigos científicos foram aceitos ou publicados nas principais revistas internacionais de astrofísica, com resultados de pesquisas adicionais importantes ainda em processo de publicação.