Usando dados da espaçonave XMM-Newton da ESA e da espaçonave Swift da NASA, astrônomos conduziram um estudo temporal e espectral detalhado de uma supergigante eclipsante binária de raios-X conhecida como IGR J18027–2016. Os resultados desta pesquisa fornecem informações importantes sobre as propriedades deste sistema. O estudo foi publicado em 28 de dezembro em arXiv.org.

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, os astrônomos os dividem em binários de raios-X de baixa massa (LMXBs) e binários de raios-X de alta massa (HMXBs).

Levando em consideração o tipo espectral da estrela companheira, os mecanismos de acréscimo ocorrendo, e seu comportamento de raios-X, Os HMXBs são classificados em Be (mais tarde chamados de BeXBs) ou binários supergigantes de raios-X (SgXBs). As observações mostram que em SgXBs, objetos compactos estão normalmente em órbitas curtas (períodos entre um e 10 dias) em torno de um companheiro supergigante OB. Em tais sistemas, o acúmulo pode ser impulsionado por um poderoso vento estelar supergigante.

Localizada a cerca de 40, 400 anos-luz de distância, IGR J18027–2016 é um SgXB obscuro descoberto pela nave espacial International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL). Observações posteriores deste sistema descobriram que é um HMXB eclipsante composto por um pulsar de raios-X que se acumula do vento de uma estrela supergigante OB tardia com um raio de cerca de 20 raios solares. O período orbital de IGR J18027–2016 foi calculado em aproximadamente 4,57 dias.

Estudos anteriores sugeriram que aglomerados de vento estelar podem ser responsáveis ​​pela variabilidade de curto e longo prazo e comportamento espectral de IGR J18027-2016. A fim de investigar melhor esta hipótese, uma equipe de astrônomos liderada por Federico A. Fogantini do Instituto Argentino de Radioastronomia realizou uma análise temporal e espectral detalhada de todas as observações XMM-Newton e Swift disponíveis publicamente deste sistema.

“Nosso objetivo é investigar as propriedades geométricas e físicas das estruturas do vento estelar formadas pela interação entre o objeto compacto e a estrela supergigante. Neste trabalho, analisamos a evolução temporal e espectral desta fonte ao longo de sua órbita usando seis observações de arquivo XMM-Newton e a curva de luz de raios-X dura acumulada de Swift / BAT [Burst Alert Telescope], "escreveram os astrônomos no jornal.

Os dados mostram que IGR J18027-2016 tem um perfil de eclipse assimétrico que abrange uma fração de cerca de 0,2 do ciclo orbital total. As curvas de luz mostram que a fonte endurece durante a entrada e saída do eclipse.

De acordo com o estudo, as curvas de luz nas bandas de energia suave e dura exibem comportamento de queima semelhante, o que aponta para a acumulação de vento estelar como a origem da emissão de raios-X da fonte.

Além disso, os espectros mostram um continuum semelhante a uma lei de potência altamente absorvido com linha de Fe e características de absorção fortemente dependentes da fase orbital. Os pesquisadores descobriram que a densidade da coluna de absorção antes do eclipse é cerca de 1,5 vezes maior do que a da transição de saída do eclipse.

Tentando explicar o comportamento observado de IGR J18027-2016, os pesquisadores consideram uma esteira de fotoionização seguindo a estrela de nêutrons e uma esteira de acreção.

"Combinando as propriedades físicas derivadas da análise espectral, propomos um cenário onde uma esteira de fotoionização (principalmente) e uma esteira de acreção (secundariamente) são responsáveis ​​pela evolução orbital da coluna de absorção, a emissão contínua e a variabilidade vista no complexo da linha de Fe, "escreveram os autores do artigo.

Mais observações do IGR J18027-2016, principalmente nas fases antes do eclipse e após a conjunção inferior, pode ser útil para confirmar as premissas apresentadas no estudo.

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