Mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops (HST) und des Chandra-Röntgenobservatoriums haben Astronomen einen kurzperiodischen Röntgendoppelstern mit hoher Masse, bekannt als CXOU J121538.2+361921, genauer unter die Lupe genommen. Ergebnisse der Beobachtungskampagne, präsentiert am 13. Juli auf dem Preprint-Server arXivwerfen mehr Licht auf die Eigenschaften dieses Systems.
Röntgendoppelsterne 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).
CXOU J121538.2+361921 (oder NGC 4214 Die Finsternisperiode ist höchstwahrscheinlich auch die Umlaufzeit, was NGC 4214 X-1 zum bisher bekannten HMXB-System mit der kürzesten Periode macht. Obwohl viele Studien zu diesem System durchgeführt wurden, sind seine Eigenschaften nicht vollständig verstanden.
Aus diesem Grund hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Zikun Lin von der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking, China, beschlossen, NGC 4214 X-1 mit Hubble- und Chandra-Teleskopen zu untersuchen.
„Wir haben neue und archivierte Chandra- und HST-Daten für eine Untersuchung des kurzperiodischen, verdunkelnden Röntgendoppelsterns NGC 4214 X-1 kombiniert“, schrieben die Forscher in der Arbeit.
Die Beobachtungen bestätigten, dass NGC 4214 Es wurde bestätigt, dass die Finsternisperiode und die durchschnittliche Finsternisdauer etwa 3,6 bzw. 0,57 Stunden betrugen.
Der Verfinsterungsanteil wurde auf etwa 0,16 berechnet, was es den Forschern ermöglichte, das minimale Massenverhältnis des Systems abzuschätzen – etwa 2,0. Dieser Befund bestätigt weiter die HMXB-Natur von NGC 4214 X-1.
Die Sterndichte des Spendersterns wurde mit etwa 5,9 g/cm3 berechnet. Dieses Ergebnis lässt zusammen mit dem Massenverhältnis und der kurzen Binärperiode darauf schließen, dass der Donor ein Wolf-Rayet-Stern (WR) oder ein Heliumstern mit mittlerer Masse ist.
Basierend auf HST-Beobachtungen fand Lins Team außerdem ein optisches Gegenstück zu NGC 4214 X-1 mit einer scheinbaren Helligkeit von 24 mag. Die optische Quelle besteht aus zwei klar unterschiedlichen Komponenten: einem blauen Emitter (mit einer Temperatur von etwa 60.000–80.000 K und einem charakteristischen Radius von 2,0 Sonnenradien) und einem roten Emitter (mit einer Temperatur von etwa 2.500–3.000 K und einem charakteristischen Radius von etwa 400 Sonnenradien).
Die Autoren des Papiers kamen zu dem Schluss, dass die blaue Komponente das WR-Szenario für den Spenderstern in NGC 4214 X-1 weiter unterstützt. Sie fügten hinzu, dass es sich bei der roten Komponente möglicherweise um eine bestrahlte Zirkumbinärscheibe handelt.
Mehr Informationen:
Zikun Lin et al., Über das kurzzeitig verfinsternde hochmassige Röntgen-Binärsystem in NGC 4214, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2307.06993
© 2023 Science X Network