O 0,7-10 keV, Curvas de luz de tamanho bin de 1 s de 1RXS J180408,9−342058 das duas observações XMM-Newton em 6 de março, 2015 e 1º de abril, 2015, respectivamente. As explosões termonucleares são evidentes como os breves aumentos da taxa de contagem acima do nível persistente. A taxa de burst e a taxa de contagem persistente aumentam cerca de duas vezes no segundo período de observação (painel inferior). Sinais periódicos significativos aparecem nos segmentos rotulados a partir da primeira observação, considerando que nenhuma periodicidade foi detectada na segunda observação. Crédito:Tse et al., 2020.
Astrônomos da Austrália e de Taiwan relatam a descoberta de oscilações quase periódicas de milihertz em um binário de raios-X de baixa massa de estrela de nêutrons conhecido como 1RXS J180408.9−342058. A descoberta, detalhado em um artigo publicado em 3 de setembro no servidor de pré-impressão arXiv, poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a natureza e o comportamento das fontes binárias de raios-X.
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. Com base na massa da estrela companheira, astrônomos os dividem em binários de raios-X de baixa massa (LMXBs) e binários de raios-X de alta massa (HMXBs).
A maioria dos binários de raios-X de baixa massa contendo estrelas de nêutrons (NS LMXBs) exibem variabilidade de raios-X na forma de oscilações quase-periódicas relativamente agudas (QPOs) com frequências de milihertz (mHz) a kilohertz (kHz). Os pesquisadores acreditam que os QPOs ocorrem quando os raios X são emitidos perto da borda interna de um disco de acreção no qual o gás gira em um objeto compacto como uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.
1RXS J180408.9−342058 foi inicialmente identificado como um binário de raios-X transiente em 2012 pela nave espacial INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL). Outras observações desta fonte sugeriram que é mais provável um NS LMXB localizado a uma distância não superior a 18, 900 anos-luz.
Agora, uma equipe de pesquisadores liderada por Kaho Tse da Monash University, Austrália, detectou QPOs de MHz de 1RXS J180408.9−342058, o que poderia lançar mais luz sobre as propriedades desta fonte e sobre a natureza dos NS LMXBs em geral. A descoberta foi feita usando o satélite X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) da ESA.
"Nesse artigo, relatamos a análise de tempo de dados XMM-Newton de 1RXS J180408.9−342058. Relatamos a detecção de sinais periódicos significativos com frequência na faixa de ∼ 5 a 8 mHz da fonte, "escreveram os astrônomos no estudo.
Os QPOs de mHz foram descobertos durante uma fase de estouro regular de uma explosão que 1RXS J180408.9−342058 experimentou em 2015. XMM-Newton observou a fonte em março e abril de 2015, e identificou QPOs com frequências entre 5,0 e 8,0 mHz, tendo amplitude quadrada média fracionária (RMS) em um nível de aproximadamente 5,3 por cento.
De acordo com o estudo, quando os QPOs de MHz estavam presentes, 1RXS J180408.9−342058 estava em um estado muito duro (índice de fótons abaixo de 1,4) em luminosidade persistente de 6,8 undecilhões erg / s. Em seguida, a fonte transitou para um estado difícil, que foi acompanhado por um aumento de sua luminosidade persistente.
Como no caso de outros sistemas NS LMXB com QPOs de MHz, os autores do artigo assumem que aqueles em 1RXS J180408.9−342058 também estão relacionados à queima termonuclear na superfície da estrela de nêutrons. Portanto, eles notaram que 1RXS J180408.9−342058 é até agora o nono NS LMXB conhecido por experimentar oscilações quase periódicas de mHZ e a oitava fonte deste tipo exibindo tais QPOs impulsionados por queima termonuclear.
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