À l’aide des télescopes spatiaux AstroSat et NuSTAR, les astronomes ont observé un binaire à rayons X connu sous le nom de XTE J1739−285 au cours de sa récente période d’activité explosive. Les résultats de la campagne d’observation, publiés le 23 mars sur le arXiv serveur de pré-impression, fournissent des informations cruciales sur le comportement de ce système.
Les binaires à rayons X (XRB) consistent en une étoile normale ou une naine blanche transférant de la masse sur une étoile à neutrons compacte ou un trou noir. Sur la base de la masse de l’étoile compagne, les astronomes les divisent en binaires à rayons X de faible masse (LMXB) et binaires à rayons X de haute masse (HMXB).
Certains LMXB présentent des sursauts transitoires, au cours desquels une augmentation des luminosités X est observée. Lorsque ces sursauts sont caractérisés comme des sursauts de rayons X de type I – des explosions thermonucléaires se produisant sur les couches superficielles des étoiles à neutrons – ils confirment évidemment la présence d’étoiles à neutrons dans ces binaires.
Découvert en 1999 par le Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), XTE J1739−285 est un LMXB transitoire avec un compagnon étoile à neutrons. Depuis sa découverte, la source a subi des dizaines de sursauts de rayons X. Plus récemment, en 2019, il est entré dans une phase de rebrillance, au cours de laquelle de nouveaux sursauts de rayons X ont été identifiés.
Une équipe d’astronomes dirigée par Aru Beri de l’Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali en Inde, a commencé à observer XTE J1739−285 en octobre 2019, alors que le système était dans sa période d’éclatement. Ils ont utilisé le vaisseau spatial indien AstroSat et NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA pour effectuer une étude temporelle et spectrale détaillée de XTE J1739−285.
« Dans cet article, nous rapportons nos résultats d’observations AstroSat et NuSTAR de XTE J1739-285 lors de ses explosions de 2019 et 2020. Nous avons effectué une étude temporelle et spectrale détaillée de cette source », ont écrit les chercheurs.
Les courbes de lumière aux rayons X lors des observations de XTE J1739−285 menées en 2019 par l’équipe de Beri indiquent la présence d’éruptions. De plus, les observations ont identifié des pulsations de rayons X alimentées par accrétion à 386 Hz pendant des intervalles très courts (de 0,5 à 1 s) de ces éruptions de rayons X, ce qui fait de XTE J1739-285 un pulsar de rayons X intermittent.
Les observations AstroSat de XTE J1739−285 en 2020 ont dévoilé la présence d’un sursaut thermonucléaire de rayons X, qui a conduit à la détection d’oscillations cohérentes en rafale à 383 Hz pendant la phase de décroissance du sursaut. Par conséquent, XTE J1739−285 s’avère être l’une des rares étoiles à neutrons LMXB connaissant à la fois des pulsations nucléaires et d’accrétion.
Les observations ont également détecté une oscillation quasi-périodique (QPO) à 0,83 Hz avec une variabilité quadratique moyenne (rms) d’environ 7% pendant l’état dur de XTE J1739−285 en 2020. Les astronomes ont noté qu’une caractéristique similaire n’a pas été trouvée pendant l’état mou de la source, l’année précédente. De plus, la spectroscopie à rayons X a révélé des changements significatifs dans les spectres de rayons X de XTE J1739-28 lors de l’explosion de 2019 et 2020.
Plus d’information:
Aru Beri et al, observations AstroSat et NuSTAR de XTE J1739-285 lors de l’explosion 2019-2020, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2303.13085
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