À l’aide du télescope Swift de la NASA et de l’instrument Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) à bord de la Station spatiale internationale, des astronomes indiens ont inspecté les propriétés temporelles et spectrales d’un transitoire de rayons X connu sous le nom de Swift J1728.9–3613. Leurs résultats montrent que ce transitoire est un binaire de rayons X de trou noir. Leurs conclusions ont été détaillées dans un article publié le 21 octobre sur arXiv.org.
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. La plupart des XRB de trous noirs et certains XRB d’étoiles à neutrons présentent des événements transitoires caractérisés par des explosions dans la bande des rayons X.
Les binaires à rayons X des trous noirs (BHXB) sont des systèmes binaires constitués d’un trou noir autour duquel tourne un compagnon stellaire, généralement une étoile évoluée de faible masse. Dans les BHXB, les rayons X sont produits par l’accrétion de matière d’une étoile compagnon secondaire sur un trou noir primaire. De tels systèmes sont généralement détectés dans les explosions lorsque le flux de rayons X augmente de manière significative.
Swift J1728.9–3613 (également connu sous le nom de MAXI J1728–360) est un transitoire de rayons X galactique découvert le 28 janvier 2019 avec le télescope Swift’s Burst Alert (BAT). Des observations ultérieures de ce transitoire ont suggéré qu’il pourrait s’agir d’un pulsar en accrétion ou d’un trou noir.
Par conséquent, afin de dévoiler la véritable nature de Swift J1728.9–3613, une équipe d’astronomes dirigée par Debasish Saha de l’Institut indien d’éducation et de recherche scientifiques de Bhopal à Bhauri, en Inde, a examiné ce transitoire à l’aide de Swift et de NICER.
« Dans cette étude, nous avons utilisé toutes les archives disponibles [NICER] données lors de l’explosion entre MJD 58512.64 et MJD 58657.00, ayant une exposition totale de ∼175 ks, pour étudier l’évolution des propriétés temporelles et spectrales et comprendre la nature de la source…. Nous avons utilisé les données de surveillance de BAT pour étudier l’évolution du flux de rayons X de Swift J1728.9–3613 dans 15–50 keV », ont expliqué les chercheurs
L’étude a révélé que l’explosion de Swift J1728.9–3613 était caractérisée par une augmentation rapide et une décroissance très lente du flux, typique des explosions de binaires à rayons X. De plus, en analysant l’évolution temporelle, les astronomes ont identifié une piste en forme de « q » dans le diagramme dureté-intensité (HID) traversant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Ceci est couramment observé lors de l’explosion de binaires de rayons X de trous noirs.
De plus, une hystérésis partielle a été détectée dans le diagramme d’intensité quadratique moyenne (RID). Selon les chercheurs, il s’agit d’un autre phénomène bien connu observé dans les transitoires des trous noirs.
La recherche a également identifié deux oscillations quasi-périodiques (QPO) pendant l’état intermédiaire doux de l’explosion Swift J1728.9–3613 et un reflare à petite échelle.
Résumant les résultats, les auteurs de l’article ont souligné que tous les résultats obtenus indiquent la nature BHXB de Swift J1728.9–3613. Ils estiment que le trou noir de ce système a une masse d’environ 4,6 masses solaires, considérant que la distance à Swift J1728.9–3613 est d’environ 32 600 années-lumière.
Plus d’information:
Debasish Saha et al, Swift J1728.9-3613 est un binaire à rayons X de trou noir : étude spectrale et temporelle à l’aide de NICER, arXiv (2022). DOI : 10.48550/arxiv.2210.13748
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