Astronomen der Pennsylvania State University (PSU) und anderer Universitäten haben ein Röntgendoppelsternsystem namens CXOU J005245.0-722844 beobachtet. Sie registrierten einen Röntgenausbruch dieses Doppelsterns und fanden heraus, dass er einen weißen Zwergstern beherbergt. Die Ergebnisse wurden in einem Forschungsbericht vorgestellt. veröffentlicht 2. August auf dem Preprint-Server arXiv.
Röntgendoppelsterne bestehen aus einem normalen Stern oder einem Weißen Zwerg (WD), 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).
Be/Röntgendoppelsterne (Be/XRBs) sind die größte Untergruppe der HMXBs. Diese Systeme bestehen aus Be-Sternen und normalerweise Neutronensternen, darunter auch Pulsare. Beobachtungen haben ergeben, dass die meisten dieser Systeme schwache, anhaltende Röntgenstrahlung aufweisen, die durch mehrere Wochen andauernde Ausbrüche unterbrochen wird.
CXOU J005245.0-722844 wurde erstmals 2009 als Röntgenquelle identifiziert. Weitere Beobachtungen haben gezeigt, dass es sich um ein Be/XRB in der Kleinen Magellanschen Wolke (SMC) handelt, die aus einem OBe-Hauptreihenstern und einem kompakten Objekt besteht.
Nun hat ein Team von Astronomen unter der Leitung von Thomas Gaudin von der PSU die Raumsonde Swift der NASA und verschiedene erdgebundene Teleskope eingesetzt, um CXOU J005245.0-722844 zu untersuchen.
Die Beobachtungskampagne registrierte Ende Mai 2024 einen neuen, sehr schnellen und leuchtstarken Röntgenausbruch aus dieser Quelle. Das Röntgenspektrum dieses Systems erwies sich während des Ausbruchs als superweich.
Eine weitere Analyse des Röntgenspektrums von CXOU J005245.0-722844 hat ergeben, dass das System einen Weißen Zwerg enthält. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es sich bei diesem Objekt wahrscheinlich um einen massiven Weißen Zwerg aus Kohlenstoff und Sauerstoff (CO) an der oberen Grenze seines Massenbereichs handelt – mit einer Masse von etwa 1,2 Sonnenmassen.
Die Studie bestätigte, dass es sich bei dem anderen Objekt im System um einen frühen OBe-Stern handelt. Daher ist CXOU J005245.0-722844 bislang erst der siebte Kandidat für ein Be/WD-Röntgendoppelsternsystem und das fünfte derartige System, das in SMC identifiziert wurde.
Bei dem Versuch, den jüngsten Ausbruch von CXOU J005245.0-722844 zu erklären, gehen die Autoren des Artikels davon aus, dass der Röntgenblitz höchstwahrscheinlich die anfängliche thermonukleare Phase eines Nova-Ausbruchs auf der Oberfläche des Weißen Zwergs war. Sie fügten hinzu, dass die schnelle Abklingzeit des Ereignisses darauf hinweist, dass während des Ausbruchs nur sehr wenig Masse ausgestoßen wurde.
Die Beobachtungen ergaben außerdem, dass sich die Umlaufzeit von CXOU J005245.0-722844 im Laufe von zwei Jahren von 17,55 auf 17,14 Tage verringert hat. Diese Veränderung ist jedoch noch nicht gut verstanden, und um dieses Verhalten zu erklären, sind detaillierte dynamische Modelle des Massentransfers erforderlich.
Weitere Informationen:
Thomas M. Gaudin et al, CXOU J005245.0-722844: Entdeckung eines Doppelsternsystems aus Be-Stern und Weißem Zwerg im SMC durch ein sehr schnelles Super-Eddington-Röntgenausbruchsereignis. arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.01388
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