Gli astronomi europei hanno condotto uno studio completo su un binario di raggi X di piccola massa noto come RX1804 (o 1RXS J180408.9–342058). La ricerca ha permesso agli scienziati di svelare importanti intuizioni sulla natura di questo misterioso oggetto. I risultati sono dettagliati in un documento pubblicato il 23 settembre su arXiv.org.

In genere, Le binarie a raggi X sono composte da una stella normale o da una nana bianca che trasferisce massa su una stella di neutroni compatta o su 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).

RX1804 è stato identificato per la prima volta dal satellite ROSAT nel 1990 come una sorgente di raggi X non classificata. Ulteriori osservazioni di questa sorgente hanno portato a classificarla come LMXB con una stella di neutroni che mostra un comportamento di solo scoppio a causa della luminosità persistente molto debole. Si è stimato allora che il sistema si trova non più lontano di 31, 600 anni luce di distanza.

Ciò che lascia perplessi gli astronomi è il fatto che RX1804 mostri l'attività dei raggi X a regimi di accrescimento di massa molto diversi, da molto debole a quasi la luminosità di Eddington, sulla scala temporale degli anni. Inoltre, uno studio ha rilevato una riga di emissione di elio (He II) negli spettri di RX1804, che potrebbe essere correlato a una natura nana bianca dell'elio del compagno nel sistema. Ciò suggerisce che l'oggetto potrebbe essere un binario a raggi X ultracompatto (UCXB).

Per risolvere queste incertezze, un team di astronomi guidati da Alessio Marino dell'Università di Palermo, Italia, ha eseguito uno studio a raggi X completo di RX1804 analizzando i dati dell'Osservatorio Swift di Neil Gehrels, Veicolo spaziale Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), e il telescopio spaziale del Laboratorio Internazionale di Astrofisica dei Raggi Gamma (INTEGRAL).

"Nel presente lavoro, abbiamo usato i dati di diversi telescopi a raggi X, come Swift/XRT, Swift/BAT e NuSTAR per studiare l'evoluzione dell'esplosione 2015 e INTEGRAL/JEM-X, NuSTAR e Swift/XRT per lo studio dei burst di raggi X di tipo I, " scrivono gli astronomi sul giornale.

I ricercatori sono stati in grado di distinguere gli stati dei raggi X duri e molli in RX1804. In particolare, lo studio ha identificato per la prima volta uno stato intermedio in questa fonte. Tale stato è raramente osservato nelle stelle di neutroni LMXB.

Nello stato intermedio, è stato rilevato l'insorgere di una coda dura sopra i 30 keV, modellato come una legge di potere. Ciò suggerisce che probabilmente si verificano processi non termici durante la transizione di stato in RX1804. Inoltre, un comportamento "clocked burster", con tempo di ricorrenza di circa 4, 000 secondi, è stato identificato anche in questo stato.

Inoltre, allo stato duro, gli astronomi hanno scoperto che i risultati potevano essere spiegati da uno spettro di comptonizzazione a doppio seme derivante dall'interazione degli spettri di due diverse sorgenti di fotoni con lo stesso plasma di elettroni caldi. Ciò indica che RX1804 appartiene alla cosiddetta popolazione a "due fotoni" delle stelle di neutroni LMXB.

I ricercatori hanno anche stimato che RX1804 si trova molto probabilmente a circa 32, 600 anni luce di distanza dal nostro pianeta. Inoltre, hanno escluso la possibilità che il sistema potesse essere un UCXB analizzando i lampi di raggi X di tipo I visualizzati dalla sorgente.

"Le loro caratteristiche, combinato con il comportamento cronometrato osservato durante lo stato intermedio, indicare la composizione H/He per il materiale accresciuto, il che rende improbabile la natura nana dell'elio per il compagno, " concludono gli autori del paper.

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