Analizzando i dati del satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) della NASA, gli astronomi hanno rilevato oscillazioni quasi-periodiche di millihertz da una stella binaria di raggi X di neutroni di piccola massa denominata EXO 0748-676. La scoperta è dettagliata in un articolo pubblicato il 6 maggio sul server di prestampa arXiv.

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. 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).

La maggior parte delle binarie a raggi X di piccola massa contenenti stelle di neutroni (NS LMXB) mostrano variabilità dei raggi X sotto forma di oscillazioni quasi-periodiche (QPO) relativamente acute con frequenze da millihertz a kilohertz. Si ritiene che i QPO si verifichino quando i raggi X vengono emessi vicino al bordo interno di un disco di accrescimento in cui il gas turbina su un oggetto compatto come una stella di neutroni o un buco nero. Quindi, gli astronomi sperano che trovare nuovi oggetti con tali oscillazioni possa migliorare la nostra conoscenza delle regioni più interne dei dischi di accrescimento.

Situato molto probabilmente tra il 19, 200 e 24, 100 anni luce di distanza, EXO 0748-676 è un NS LMXB transitorio scoperto nel 1985. Con un periodo orbitale di circa 3,82 ore, la sorgente mostra eclissi lunghe diversi minuti nella sua curva di luce a raggi X e cali irregolari di raggi X osservati principalmente nel semiciclo orbitale prima dell'eclissi. I primi QPO di questo oggetto a frequenze di kilohertz sono stati scoperti nel 2010.

Ora, analizzando i dati raccolti da RXTE in un arco di tempo di quasi 15 anni, un team di astronomi guidati da Giulio Cesare Mancuso dell'Università Nazionale di La Plata, Argentina, ha scoperto che EXO 0748-676 mostra anche QPO millihertz.

"Segnaliamo la scoperta di oscillazioni quasi periodiche millihertz (mHz QPO) dallo scoppio, binario a raggi X a bassa massa atollo ad alta inclinazione stella di neutroni (NS LMXB) EXO0748–676 con il Rossi X-ray Time Explorer (RXTE), " scrivono gli astronomi sul giornale.

Secondo lo studio, i ricercatori sono stati in grado di identificare i QPO da EXO 0748-676 con frequenze che vanno da 5,0 a 13 millihertz. L'ampiezza dei QPO era di circa il 4,0 percento a bassa energia (tra 2,0 e 5,0 keV), e gli astronomi hanno anche scoperto che in almeno due casi, la frequenza di queste oscillazioni è diminuita nel tempo.

Inoltre, gli astronomi hanno notato che tutte le rilevazioni di QPO si sono verificate quando lo spettro energetico della sorgente era relativamente debole. In un caso, hanno scoperto che l'oscillazione quasi periodica in millihertz è scomparsa dopo l'inizio di un lampo di raggi X termonucleare. Lo studio spiega che si presume che i QPO millihertz come questi rilevati in EXO 0748-676 siano dovuti a una modalità oscillatoria di elio che brucia sulla superficie delle stelle di neutroni, noto come combustione nucleare marginalmente stabile.

Riassumendo il loro studio, gli autori hanno notato che il rilevamento rende EXO 0748-676 finora la sesta sorgente con QPO in millihertz associati a una combustione marginalmente stabile. Hanno aggiunto che i risultati di RXTE confermano anche questo binario come il secondo che mostra una deriva sistematica della frequenza.

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