Novo transiente supergigante rápido de raios-X descoberto

MAXI's Gas Slit Camera (GSC) 2–20 keV imagens obtidas pelas unidades GSC 4 (esquerda) e GSC 5 (direita), dentro de 10◦ de MAXI J0709 no Scan-A (UT 10:39-10:46 em 25 de janeiro ). A imagem é suavizada com um kernel gaussiano de σ =2◦. As regiões de origem e de fundo usadas na análise espectral são mostradas pelas linhas sólidas e tracejadas, respectivamente. Crédito:Sugizaki et al., 2022.

Uma equipe internacional de astrônomos relata a detecção de um novo transiente de raios-X supergigante rápido com o instrumento Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI). O transiente recém-descoberto, designado MAXI J0709-159, foi identificado na constelação de Canis Majoris e durou cerca de três horas. A descoberta foi detalhada em um artigo publicado em 5 de julho no servidor de pré-impressão arXiv.
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, os astrônomos os dividem em binários de raios X de baixa massa (LMXB) e binários de raios X de alta massa (HMXB).

Transientes supergigantes de raios-X rápidos (SXTs) são uma classe de HMXBs com companheiros supergigantes. Eles mostram atividade significativa de queima de raios-X, experimentando explosões com tempos de ascensão muito rápidos e durações típicas de algumas horas que estão associadas a estrelas supergigantes.

Agora, um grupo de astrônomos liderados por Mutsumi Sugizaki dos Observatórios Astronômicos Nacionais em Pequim, China, detectou um novo SFXT—MAXI J0709-159 (ou MAXI J0709 para abreviar). O transitório, com duração aproximada de três horas, foi identificado em 25 de janeiro de 2022, pelo instrumento MAXI a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). Observações de acompanhamento desta fonte também foram realizadas, usando NuSTAR, Swift e eROSITA, a fim de determinar suas propriedades.

"A fonte foi detectada pela primeira vez durante o trânsito de varredura às 10:42 UT, mas não foi detectada no próximo trânsito de varredura às 12:15 UT. No entanto, foi detectada novamente na outra varredura seguinte às 13:48 UT (Kobayashi et al. . 2022). Isso significa que a fonte exibiu uma grande variação de intensidade dentro de 3 horas", explicaram os pesquisadores.

Além de sua curta duração, MAXI J0709 exibiu variabilidade rápida acompanhada de mudança espectral, e grande oscilação de luminosidade da quiescência ao pico do flare. A posição de MAXI J0709 mostrou-se consistente com sua contraparte óptica – LY CMa (também conhecida como HD 54786), que foi identificada como uma estrela supergigante B (do tipo espectral B1.5I) e também uma estrela Be. O transiente teve um fluxo instantâneo de 4-10 keV a um nível de aproximadamente 270 mCrab.

De acordo com os autores do artigo, os resultados indicam que o MAXI J0709 é de fato um SFXT. No entanto, LY CMa parece estar cercado por um meio circunstelar complexo, incluindo aglomerados densos. Isso sugere que o MAXI J0709 deve ser classificado como um transiente de raios-X rápido de Be evoluído.

"MAXI J0709 deve ter um caráter intermediário entre binários de raios X Be (BeXBs) e binários de raios X supergigantes (sgXBs)", observaram os pesquisadores.

Eles acrescentaram que os BeXBs geralmente causam explosões que duram várias semanas a alguns meses, mas poucos objetos desse tipo, como X Persei, são conhecidos por apresentar variabilidades de escala de tempo curta, como flares. Portanto, MAXI J0709 pode ser considerado um caso extremo de um BeXB. + Explorar mais