Mit dem Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) haben europäische Astronomen eine Spektralanalyse eines Röntgenbinärsystems mit geringer Masse durchgeführt, das als XTE J1810–189 bekannt ist. Ergebnisse der Studie, verfügbar in einem Forschungspapier, das am 13. September auf dem Preprint-Server veröffentlicht wurde arXivwerfen mehr Licht auf die spektrale Entwicklung dieses Systems.
Röntgendoppelsterne (XRBs) bestehen aus einem normalen Stern oder einem Weißen Zwerg, der Masse auf einen kompakten Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch überträgt. Basierend auf der Masse des Begleitsterns unterteilen Astronomen sie in Röntgendoppelsterne mit geringer Masse (LMXBs) und Röntgendoppelsterne mit hoher Masse (HMXBs).
XTE J1810–189 ist ein Neutronenstern LMXB, der sich schätzungsweise zwischen 11.400 und 28.400 Lichtjahren entfernt befindet. Es handelt sich um eine transiente Quelle, die zwischen Ruhephasen und Perioden erhöhter Röntgenemission aufgrund der Akkretion auf dem Neutronenstern wechselt.
Im September 2020 begann ein Röntgenausbruch von XTE J1810–189, der etwa drei Monate andauerte. Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Arianna Manca von der Universität Cagliari in Italien hat XTE J1810–189 während dieses Ausbruchs beobachtet, um seine spektrale Entwicklung besser zu verstehen.
„In diesem Artikel haben wir die spektrale Entwicklung des NS LMXB „anderes Modell bestehend aus einer kalten, komponierten Scheibe und einem schwarzen Körper“, schreiben die Forscher in der Arbeit.
Den Astronomen gelang es, während des Ausbruchs im Jahr 2020 33 NICER-Beobachtungen von XTE J1810–189 durchzuführen, und 23 davon waren lange genug belichtet, um ausreichende Statistiken für die Spektralanalyse zu liefern. Die Studie ergab, dass 22 dieser Beobachtungen gut mit einer absorbierten, thermisch komponierten Komponente übereinstimmen können, deren Photonenindex sich im Laufe der Zeit leicht ändert und gegen Ende des Ausbruchs seinen höchsten Wert erreicht.
Es wurde festgestellt, dass die Temperatur des komptonisierten Schwarzkörpers etwa 0,6 keV beträgt, wobei es sich nach Angaben der Autoren der Arbeit entweder um eine heiße Scheibe oder die Oberfläche eines Neutronensterns handeln kann. Daher stellten sie fest, dass weitere Untersuchungen erforderlich seien, um festzustellen, ob die Keimphotonen für die Komptonisierungskomponente von der Akkretionsscheibe oder dem Neutronenstern stammen.
Basierend auf den gesammelten Daten kamen die Forscher zu dem Schluss, dass XTE J1810–189 während des dreimonatigen Ausbruchs keinen vollständigen High/Soft-Zustand erreichte und seine höchste Leuchtkraft mit etwa einer Undecillion Erg/s gemessen wurde. NICER-Beobachtungen zeigten auch das Vorhandensein thermonuklearer Ausbrüche während der Ausbruchsphase von XTE J1810–189. Die Astronomen stellten fest, dass die Dauer dieser Ausbrüche darauf hindeutet, dass das System einen wasserstoffreichen Hauptreihenstern enthält.
Mehr Informationen:
A. Manca et al., Spektralanalyse des LMXB XTE J1810-189 mit NICER-Daten, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2309.06831
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