Utilizzando i dati dell'XMM-Newton dell'ESA e del veicolo spaziale Swift della NASA, gli astronomi hanno condotto uno studio temporale e spettrale dettagliato di una binaria di raggi X supergigante ad eclisse nota come IGR J18027-2016. I risultati di questa ricerca forniscono importanti informazioni sulle proprietà di questo sistema. Lo studio è stato pubblicato il 28 dicembre su arXiv.org.

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).

Tenendo conto del tipo spettrale della stella compagna, i meccanismi di accrescimento in atto, e il loro comportamento ai raggi X, Gli HMXB sono ulteriormente classificati in Be (in seguito chiamati BeXB) o binari a raggi X supergiganti (SgXB). Le osservazioni mostrano che in SgXBs, gli oggetti compatti sono tipicamente in orbite corte (periodi tra uno e 10 giorni) attorno a un compagno supergigante OB. In tali sistemi, l'accrescimento può essere guidato da un potente vento stellare supergigante.

Situato a circa 40, 400 anni luce di distanza, IGR J18027-2016 è un SgXB oscurato scoperto dalla navicella spaziale dell'International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL). Osservazioni successive di questo sistema hanno scoperto che si tratta di un HMXB eclissante composto da una pulsar a raggi X che si accumula dal vento di una stella supergigante tardiva OB con un raggio di circa 20 raggi solari. Il periodo orbitale di IGR J18027–2016 è stato calcolato in circa 4,57 giorni.

Precedenti studi hanno suggerito che i gruppi di vento stellare potrebbero essere responsabili della variabilità a breve e lungo termine e del comportamento spettrale di IGR J18027-2016. Per approfondire questa ipotesi, un team di astronomi guidato da Federico A. Fogantini dell'Istituto argentino di radioastronomia ha eseguito un'analisi temporale e spettrale dettagliata di tutte le osservazioni XMM-Newton e Swift disponibili al pubblico di questo sistema.

"Il nostro obiettivo è studiare le proprietà geometriche e fisiche delle strutture del vento stellare formate dall'interazione tra l'oggetto compatto e la stella supergigante. In questo lavoro, analizziamo l'evoluzione temporale e spettrale di questa sorgente lungo la sua orbita utilizzando sei osservazioni d'archivio XMM-Newton e la curva di luce a raggi X dura accumulata da Swift/BAT [Burst Alert Telescope], " scrivono gli astronomi sul giornale.

I dati mostrano che IGR J18027-2016 ha un profilo di eclissi asimmetrico che copre una frazione di circa 0,2 del ciclo orbitale totale. Le curve di luce mostrano che la sorgente si indurisce durante l'ingresso e l'uscita dall'eclisse.

Secondo lo studio, le curve di luce nelle bande di energia morbida e dura mostrano un comportamento simile al flaring, ciò che indica l'accrescimento del vento stellare come origine dell'emissione di raggi X dalla sorgente.

Per di più, gli spettri mostrano un continuum di tipo legge di potenza altamente assorbito con riga del Fe e caratteristiche di assorbimento fortemente dipendenti dalla fase orbitale. I ricercatori hanno scoperto che la densità della colonna di assorbimento prima dell'eclissi è circa 1,5 volte superiore a quella della transizione di uscita dall'eclissi.

Cercando di spiegare il comportamento osservato di IGR J18027–2016, i ricercatori considerano una scia di fotoionizzazione che segue la stella di neutroni e una scia di accrescimento.

"Combinando le proprietà fisiche derivate dall'analisi spettrale, proponiamo uno scenario in cui una scia di fotoionizzazione (principalmente) e una scia di accrescimento (secondariamente) sono responsabili dell'evoluzione orbitale della colonna di assorbimento, l'emissione continua e la variabilità osservata al complesso della linea Fe, " scrivono gli autori del saggio.

Ulteriori osservazioni di IGR J18027–2016, principalmente nelle fasi prima dell'eclissi e dopo la congiunzione inferiore, potrebbe essere utile per confermare le ipotesi presentate nello studio.

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