Mit der Raumsonde AstroSat haben indische Astronomen einen weichen Röntgentransienten beobachtet, der als MAXI J0637−430 bekannt ist. Die Ergebnisse der Studie, die am 18. Februar im arXiv-Preprint-Repository veröffentlicht wurden, liefern wesentliche Informationen zu den spektralen Eigenschaften dieser Quelle, was uns dabei helfen könnte, ihre wahre Natur zu enthüllen.
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 massearme Röntgendoppelsterne (LMXB) und massereiche Röntgendoppelsterne (HMXB).
Weiche Röntgentransienten (SXTs) sind eine Unterklasse von LMXBs, die während des größten Teils ihrer Lebensdauer als extrem schwache Quellen auftreten. Sie bestehen aus einem kompakten Objekt (am häufigsten ein Schwarzes Loch) und einer Art massearmem Hauptreihenstern, die sich gegenseitig umkreisen.
Beobachtungen zeigen, dass SXTs dramatische Veränderungen in ihrer Röntgenemission erfahren, die wahrscheinlich durch einen variablen Massentransfer vom normalen Stern zum kompakten Objekt erzeugt werden. In vielen Fällen wird beobachtet, dass sie eine starke weiche Röntgenstrahlung von einer Akkretionsscheibe in der Nähe des kompakten Objekts aufweisen. SXTs unterliegen auch gelegentlich sporadischen Ausbrüchen, die in Abständen von einem bis sechzig Jahren auftreten. Während dieser Ausbrüche sind sie die hellsten Röntgenquellen am Himmel.
MAXI J0637−430 ist ein SXT, das im November 2019 vom Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI)-Teleskop an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) entdeckt wurde. Nachfolgende Beobachtungen dieser Quelle mit mehreren Wellenlängen haben gezeigt, dass sie einen Ausbruch erlitten hat und sich ihrem Ruhezustand nähern könnte. Darüber hinaus deuten einige Studien darauf hin, dass das kompakte Objekt in MAXI J0637−430 höchstwahrscheinlich ein Schwarzes Loch ist.
Daher setzte eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Neal Titus Thomas von CHRIST (Deemed to be University) in Bengaluru, Indien, AstroSats Soft X-ray Telescope (SXT) und Large Area X-ray Proportional Counter (LAXPC) Instrumente ein, um zu verschütten mehr Licht auf die spektralen Eigenschaften und die Natur von MAXI J0637−430.
Die Beobachtungen ergaben, dass MAXI J0637−430 eine kühle Akkretionsscheibe mit einer Temperatur von etwa 0,55 keV und einem Reflexionsmerkmal bei 6,4 keV aufweist. Der Wert des Photonenindex wurde als größer als 2,0 gemessen und das Verhältnis des nicht absorbierten Scheibenflusses zur Gesamtscheibe wurde mit ungefähr 0,9 berechnet. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass sich MAXI J0637−430 bei der Beobachtung durch AstroSat im weichen Spektralzustand befand.
Darüber hinaus ergab die Studie, dass der Wert der Scheibennormalisierung konsistent mit einer Konstante ist und auf eine Akkretionsscheibe mit einem inneren Scheibenradius in der Größenordnung von einigen hundert Kilometern hinweist. Die Astronomen stellten fest, dass dies in mehreren LMXBs mit Schwarzen Löchern beobachtet wird, daher ist dies ihrer Meinung nach ein Beweis, der das Vorhandensein eines Schwarzen Lochs in MAXI J0637-430 beweisen könnte.
„Wir schlussfolgern aus unserer Studie, dass MAXI J0637-430 ein starker Kandidat für ein Schwarzloch-Röntgendoppelsystem ist. Weitere Beobachtungen und eingehende Studien der Quelle während ihrer zukünftigen Ausbrüche sind unerlässlich, um ihre Natur zu bestätigen und andere physikalische Parameter zu enträtseln“, so der Forscher schrieben in der Zeitung.
Neal Titus Thomas, Shivappa B. Gudennavar, Ranjeev Misra, Bubbly S. G., Spektrale Eigenschaften von weichen Röntgentransienten MAXI J0637–430 unter Verwendung von AstroSat. arXiv:2202.09083v1 [astro-ph.HE], arxiv.org/abs/2202.09083
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