Un team internazionale di astronomi ha scoperto importanti informazioni sulla sorgente transitoria recentemente scoperta nota come MAXI J1621-501. I risultati di nuove osservazioni condotte con la navicella spaziale NuSTAR della NASA indicano che l'oggetto è un binario a raggi X di piccola massa. La scoperta è dettagliata in un articolo pubblicato il 9 agosto su arXiv.org.

Le binarie a raggi X sono costituite da una stella normale o da una nana bianca che trasferisce massa su un compatto, una stella di neutroni o un buco nero. In base alla massa della stella compagna, gli astronomi li dividono in binarie a raggi X a bassa massa (LMXB) e binarie a raggi X ad alta massa (HMXB).

Alcuni LMXB mostrano esplosioni transitorie, durante il quale si osserva un aumento della luminosità dei raggi X. Quando queste esplosioni sono caratterizzate come esplosioni di raggi X di tipo I - esplosioni termonucleari che si verificano sugli strati superficiali delle stelle di neutroni - ovviamente confermano la presenza di stelle di neutroni in tali binarie.

MAXI J1621–501 (J1621 in breve) è una delle sorgenti in cui sono stati identificati i lampi di raggi X di tipo I. Il transitorio è stato rilevato per la prima volta dal Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) Nova Alert System il 19 ottobre, 2017.

Due mesi dopo, una campagna di osservazione di follow-up di questo transitorio è iniziata utilizzando il Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), con conseguente rilevamento di due lampi di raggi X di tipo I. Ulteriore monitoraggio di J1621 con il satellite INTEGRAL dell'ESA, MAXI e il Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) hanno rivelato altre 22 esplosioni di questo tipo. Tutto sommato, queste osservazioni hanno permesso a un gruppo di astronomi guidato da Nicholas M. Gorgone della George Washington University, Washington, DC, per confermare che J1621 è un LMXB che ospita una stella di neutroni.
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"Ulteriori osservazioni con NuSTAR hanno rivelato due lampi di raggi X di tipo I, identificando MAXI J1621-501 come binaria di raggi X a bassa massa con una stella primaria di neutroni, " scrivono gli astronomi sul giornale.

I risultati indicano che l'accretore in J1621 è una stella di neutroni con una massa stimata di circa 1,4 masse solari. Si presume che la massa della stella compagna sia compresa tra 0,3 e 1,0 masse solari. Il periodo orbitale del sistema è stato calcolato essere compreso nell'intervallo da tre a 20 ore, mentre la sua luminosità ai raggi X è molto probabilmente compresa tra 0,45 e 5,98 undecilioni di erg/secondo. Si stima che il binario si trovi non più lontano di 16, 300 anni luce.

Secondo lo studio, la cosa più intrigante di J1621 è la natura episodica delle esplosioni osservate poiché sono state identificate variazioni di 78 giorni nella sua curva di luce dei raggi X. Gli astronomi ipotizzano che ciò possa essere dovuto ai cosiddetti "periodi superorbitali" o lunghi periodi.

"Un nome migliore per loro sarebbe 'modulazioni su scala temporale lunga', poiché molto spesso non sono strettamente periodici; le singole modulazioni nella curva di luce J1621 variano da circa 50 a 90 giorni di durata. (…) Vediamo che per valori ragionevoli dei parametri di sistema, il periodo di precessione radiativa di 82 giorni che prevediamo è vicino alla modulazione a lungo termine osservata di 78 giorni, " hanno spiegato i ricercatori.

Riassumendo i risultati, gli autori dell'articolo hanno notato che J1621 è un'importante aggiunta a un elenco relativamente breve di fonti caratterizzate da periodi superorbitali. È anche il 111° apparecchio a raggi X di tipo I identificato fino ad oggi.

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