Astrônomos observam explosão gigante de um binário distante de raios X

Curva de luz de longo prazo do EXO 2030+375 na banda de 30″50 keV, conforme visto com INTEGRAL-ISGRI em preto e a curva de luz Swift-BAT em azul-petróleo. Crédito: Thalhammer et al., 2024.

doi.org/10.48550/arXiv.2405.20734
Credibilidade: 888
#Binário 

Usando o Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) a bordo da Estação Espacial Internacional, os astrônomos observaram um binário distante de raios-X conhecido como EXO 2030+375. A campanha observacional permitiu-lhes explorar uma explosão gigante que ocorreu neste sistema. Os resultados das observações foram publicados em 31 de maio no servidor de pré-impressão arXiv.

Os binários de raios X são compostos por 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 dividem-nas em binários de raios X de baixa massa (LMXBs) e binários de raios X de alta massa (HMXBs).

Os binários Be/X-ray (Be/XRBs) são o maior subgrupo de HMXBs.

Esses sistemas consistem em estrelas Be e, geralmente, estrelas de nêutrons, incluindo pulsares.

As observações descobriram que a maioria destes sistemas apresenta uma emissão fraca e persistente de raios X que é interrompida por explosões que duram várias semanas.

A uma distância de cerca de 7.800 anos-luz de distância, EXO 2030+375 é um Be/XRB que consiste em uma estrela de nêutrons magnetizada e uma companheira B0 Ve.

O sistema tem um período orbital de 46 dias e a estrela de nêutrons exibe pulsações de raios X com período de aproximadamente 43 segundos.

Desde a sua descoberta em 1985, o EXO 2030+375 sofreu três explosões gigantescas – em 1985, 2006 e 2021.

A última explosão, que durou de junho de 2021 ao início de 2022, foi monitorada por vários instrumentos, incluindo o NICER.

Agora, uma equipe de astrônomos liderada por Philipp Thalhammer, da Universidade de Erlangen-Nuremberg, na Alemanha, apresentou os novos resultados das observações do NICER.

“Apresentamos os resultados da análise espectral e de tempo com base no monitoramento NICER, cobrindo a faixa de fluxo de 2″10 keV de 20 a 310 mCrab.

Monitoramento denso com observações realizadas a cada dois dias e um tempo total de exposição de cerca de 160 ks permitido para acompanharmos de perto a evolução da fonte durante a explosão”, escreveram os cientistas no artigo.

O NICER permitiu à equipe de Thalhammer observar dois tipos de transições na emissão do EXO 2030+375 ao longo da explosão investigada: uma transição nos perfis de pulso e outra na relação dureza-luminosidade.

Em geral, constatou-se que os perfis apresentam uma clara dependência da luminosidade com uma transição para uma luminosidade de cerca de 2 undecilhões de erg/s, sugerindo uma mudança no padrão de emissão.

Os astrônomos notaram que a suavização detectada do espectro com o aumento da luminosidade se ajusta bem às explosões anteriores.

Eles acrescentaram que foram identificados vários picos e quedas do perfil, que podem ser descritos simplesmente como resultado de um padrão de emissão de dois componentes originado de duas colunas de acreção.

O estudo também descobriu que a explosão de 2021-2022 atingiu um pico de luminosidade significativamente mais baixo em comparação com as duas explosões anteriores.

Os autores do artigo assumem que isto pode ser devido ao início da última explosão mais cedo do que o previsto pelas observações anteriores.


Publicado em 13/06/2024 14h08

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