Gli spettri spiegati da AstroSat per GX 3+1. Credito:Nath et al, 2022
Utilizzando la navicella spaziale AstroSat, gli astronomi indiani hanno studiato un binario a raggi X di piccola massa noto come GX 3+1. Lo studio ha fornito ulteriori informazioni sulle proprietà di GX 3+1 e ha rilevato un'esplosione termonucleare da questa fonte. I risultati sono riportati in un documento pubblicato il 15 giugno su arXiv.org.
Generalmente, 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. Sulla base della massa della stella compagna, gli astronomi le dividono in binari a raggi X di piccola massa (LMXB) e binari a raggi X di massa elevata (HMXB).
Gli LMXB possono mostrare esplosioni transitorie durante le quali si osserva un aumento della luminosità dei raggi X. Alcune di queste esplosioni sono caratterizzate da lampi di raggi X di tipo I:esplosioni termonucleari che si verificano sugli strati superficiali delle stelle di neutroni.
Rilevata nel 1964, GX 3+1 è una sorgente binaria di raggi X persistentemente luminosa che è stata classificata come un LMXB di sottotipo di atollo con uno spettro morbido di circa 2-10 keV. Il primo burst di tipo I da GX 3+1 è stato rilevato nel 1983 e da allora questa sorgente è risultata essere un burster di raggi X molto attivo, con attività di burst ispezionata da numerosi studi.
Tuttavia, molte proprietà di questo LMXB rimangono ancora incerte. Ecco perché un team di astronomi guidato da Ankur Nath dell'Università di Tezpur in India ha deciso di ispezionare GX 3+1 con il contatore proporzionale a raggi X di grandi dimensioni (LAXPC) di AstroSat e il telescopio a raggi X morbido (SXT).
"In questo lavoro riportiamo l'osservazione AstroSat della sorgente luminosa dell'atollo, l'LMXB GX 3+1. La curva di luce ottenuta dallo strumento LAXPC 20 [uno dei tre contatori LAXPC] indicava la presenza di un burst termonucleare di tipo Io", hanno scritto i ricercatori nel documento.
Come notato nello studio, le osservazioni hanno rilevato un'esplosione termonucleare di tipo I della durata di circa 15 secondi. È stato riscontrato un calo del tasso di conteggio nella curva di luce del burst di raggi X quando le bande di energia strette diventano più dure. Il burst si è rivelato essere il più luminoso nella banda di energia 5–8 keV con una velocità di conteggio superiore alla banda più morbida (3–5 keV). Inoltre, è stato riscontrato che il burst è decaduto più velocemente a energie più elevate, il che sembra suggerire che la temperatura sta diminuendo con l'evoluzione del burst.
Analizzando i dati, gli astronomi hanno notato una caratteristica del doppio picco nella raffica a energie più elevate (8–12 keV, 12–20 keV). Si è trattato di un evento relativamente rapido, della durata di circa due secondi, all'interno del quale l'esplosione ha mostrato il doppio picco, indicando una fase di espansione del raggio.
"Sulla base della nostra spettroscopia risolta nel tempo, affermiamo che il burst rilevato è un burst di espansione del raggio fotosferico (PRE)", hanno concluso i ricercatori.
I dati raccolti hanno permesso al team di stimare la luminosità di Eddington di GX 3+1, che è risultata essere a un livello di 287 undecillion erg/s. Lo studio ha anche posto più vincoli alla distanza di questo sistema, scoprendo che molto probabilmente si trova a circa 30.300 anni luce di distanza. + Esplora ulteriormente
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