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    Le osservazioni di AstroSat svelano le proprietà del binario dei buchi neri MAXI J1820+070

    Illustrazione del MAXI J1820+070. Credito:John Paice.

    Osservazioni simultanee spettrali e temporali della binaria di raggi X del buco nero (BHXB) MAXI J1820+070 appena rilevata utilizzando la navicella spaziale AstroSat, hanno fornito ulteriori informazioni sulle proprietà di questa fonte. Risultati dello studio, presentato in un articolo pubblicato il 6 gennaio su arXiv.org, potrebbe essere utile per migliorare la nostra comprensione delle binarie dei buchi neri in generale.

    Le binarie a raggi X sono costituite da una stella normale o da una nana bianca che trasferisce massa su una stella di neutroni compatta o su un buco nero (BHXB). Durante gli sfoghi, I BHXB mostrano una variabilità casuale a breve termine nel loro flusso, e tale comportamento è oggetto di numerosi studi volti a districarne l'origine.

    Le osservazioni hanno mostrato che la variabilità dei raggi X nei BHXB è ben rappresentata dai loro spettri di densità di potenza (PDS). Nella maggior parte dei casi, questi spettri sono caratterizzati da caratteristiche simili al rumore continuo a banda larga, però, a volte mostrano caratteristiche di picco strette chiamate oscillazioni quasi periodiche (QPO). L'esatto meccanismo di tali oscillazioni non è ancora completamente compreso e richiede ulteriori studi.

    Situato a circa 11, 300 anni luce di distanza, MAXI J1820+070 è un BHXB rilevato per la prima volta nel marzo 2018 come transitorio di raggi X di un buco nero. Il suo ciclo di esplosione è stato trovato per durare per quasi un anno, in mostra rapida, frequente, transizioni alternate tra stati spettrali hard e soft. astronomi indiani, guidato da Sneha Prakash Mudambi della Christ University di Bangalore, India, deciso di dare un'occhiata più da vicino a questo binario, sperando di ottenere informazioni più dettagliate sulle sue proprietà.

    "Riportiamo i risultati dell'analisi spettro-temporizzata di MAXI J1820+070 osservata per la prima volta da SXT e LAXPC a bordo di AstroSat. Abbiamo analizzato ∼ 93 ks di dati osservati corrispondenti a 15 orbite di singoli satelliti, " scrivono gli astronomi sul giornale.

    Secondo lo studio, lo spettro di MAXI J1820+070 è risultato essere dominato da una componente di Comptonizzazione termica insieme all'emissione del disco e una componente di riflessione. L'indice spettrale è stato misurato pari a circa 1,61, il che suggerisce che la sorgente fosse nello stato spettrale duro con un disco freddo (temperatura del disco di circa 0,22 keV) troncato a grande distanza (circa 526 chilometri).

    Per di più, lo studio ha rilevato un'oscillazione quasi periodica con la frequenza del baricentro a 47,7 mHz. Gli astronomi hanno notato che il PDS di MAXI J1820+070, oltre a questo QPO, potrebbe essere modellato con altre quattro componenti:un'oscillazione debole a 109,4 mHz e tre gobbe di rumore allargate diffuse tra 0,004 e 30 Hz.

    "Lo spettro mostra un QPO prominente a 47,7 mHz e tre gobbe di rumore ampliate, che possono essere rappresentati dai Lorentziani. C'è anche una caratteristica debole a 109,4 mHz, "si legge sul giornale.

    Riassumendo i risultati, i ricercatori hanno sottolineato l'importanza di AstroSat per gli studi spettrali e temporali dei binari a raggi X e di altre fonti. Hanno aggiunto che il satellite ha la capacità di misurare lo spettro medio temporale della banda larga e il comportamento temporale dipendente dall'energia di sistemi come MAXI J1820+070, che consente ai ricercatori di adattare quantitativamente sia i dati spettrali che quelli temporali.

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