Gli scienziati del team di Hard X-ray Modulation Telescope (Insight-HXMT) hanno presentato i loro nuovi risultati sui sistemi binari di raggi X di buchi neri e stelle di neutroni durante una conferenza stampa tenutasi il 25 ottobre alla prima China Space Science Assembly a Xiamen.

Le binarie a raggi X sono stelle binarie che emettono raggi X e sono composte da una stella normale e da una stella di neutroni o da un buco nero. La gravità della stella di neutroni molto densa o del buco nero fa sì che il materiale della stella normale cada verso di essa, creando un disco di accrescimento in rapida rotazione che emette intense radiazioni a raggi X. Le binarie a raggi X sono un importante obiettivo di ricerca per coloro che cercano di comprendere i forti campi gravitazionali e magnetici e la materia interessata da essi.

Gli scienziati di Insight-XHMT sono stati in grado di studiare le oscillazioni quasi periodiche (QPO) nelle binarie di raggi X dei buchi neri fino a 100 keV, un aumento rispetto al precedente limite superiore di 30 keV. Hanno rivelato la dipendenza energetica dell'ampiezza della QPO e degli intervalli di frequenza del centroide da 1-100 keV. Questi risultati superano ciò che era possibile con i satelliti precedenti e aprono una nuova finestra per gli studi sui buchi neri.

È stato inoltre condotto uno studio temporale dettagliato della sorgente di raggi X persistenti più luminosa, Sco X-1, utilizzando i dati Insight-HXMT. I risultati hanno prodotto tre informazioni chiave:1) Tutti i tipi di QPO provengono da emissioni non termiche; 2) La regione più interna del disco di accrescimento è di natura non termica; e 3) La corona è geometricamente non omogenea.

Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato l'improvviso cambiamento dello stato del disco di accrescimento quando l'intensità dei raggi X di una stella binaria di raggi X di neutroni è a un certo valore. Questo ha verificato la teoria, proposto quasi 50 anni fa, che la pressione di radiazione della luce provoca una mutazione strutturale del disco di accrescimento.

Nel passato, il raffreddamento della corona è stato rilevato dall'impilamento di una serie di brevi lampi di tipo I che si sono verificati durante lo stato basso/duro di una binaria di raggi X di una stella di neutroni. L'attuale studio rappresenta la prima volta che si osserva il rapido raffreddamento di una corona molto calda, di solito a una temperatura elevata di diverse centinaia di milioni di gradi, tramite una "pioggia" di fotoni a raggi X a bassa energia da un singolo lampo termonucleare sulla superficie di una stella di neutroni. Questo metodo fornisce un mezzo quasi unico per studiare le proprietà fisiche e il meccanismo di riscaldamento della corona ad alta temperatura. Anche, l'interazione tra un burst termonucleare e un disco di accrescimento rilevato in un singolo burst fornisce probabilmente un nuovo metodo per vincolare il raggio più interno del disco di accrescimento.

Inoltre, gli scienziati hanno confermato che l'energia della linea di assorbimento del ciclotrone a raggi X della famosa stella binaria di raggi X della stella di neutroni Her X-1 non sta più diminuendo. I dati dimostrano che l'intensità del campo magnetico vicino all'area delle radiazioni dei raggi X è diventata stabile dopo quasi 20 anni di lento declino.

Insight-HXMT, come primo satellite astronomico a raggi X della Cina, ha osservato molti buchi neri, stelle di neutroni e lampi di raggi gamma con alta precisione e cadenza da quando è stato lanciato il 15 giugno, 2017. Il satellite comprende tre telescopi a raggi X a lamelle collimati:il telescopio a raggi X ad alta energia, il telescopio a raggi X a media energia, e il telescopio a raggi X a bassa energia, oltre a un monitor dell'ambiente spaziale.

Finora, il satellite ha effettuato più di mille osservazioni e generato 29 TB di dati scientifici. Del tutto, più di 10 articoli scientifici sono stati accettati o pubblicati nelle principali riviste internazionali di astrofisica, con ulteriori importanti risultati di ricerca ancora in fase di pubblicazione.