Astronomowie uchwycili układ podwójny EXO 2030+375

Korzystając z instrumentu Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) znajdującego się na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, astronomowie zaobserwowali odległy rentgenowski układ podwójny znany jako EXO 2030+375. Badanie pozwoliło na uchwycenie gigantycznego wybuchu, który miał miejsce w tym układzie.

Jak tłumaczą naukowcy, podwójne układy rentgenowskie składają się z normalnej gwiazdy lub białego karła przenoszącego masę na zwartą gwiazdę neutronową lub czarną dziurę. W oparciu o masę gwiazdy towarzyszącej, astronomowie dzielą je na binarne układy rentgenowskie o niskiej masie (LMXB) i binarne układy rentgenowskie o wysokiej masie (HMXB).

Układy podwójne Be/XRB (Be/XRB) stanowią największą podgrupę układów HMXB. Układy te zdaniem badaczy, składają się z gwiazd typu Be i zazwyczaj, gwiazd neutronowych, w tym pulsarów. Jak wskazują naukowcy, obserwacje wykazały, że większość z tych układów wykazuje słabą, trwałą emisję promieniowania rentgenowskiego, która jest przerywana wybuchami trwającymi kilka tygodni.

Odległa o około 7 800 lat świetlnych EXO 2030+375 to układ Be/XRB składający się z namagnesowanej gwiazdy neutronowej i towarzysza B0 Ve. Okres orbitalny układu wynosi 46 dni, a gwiazda neutronowa wykazuje pulsacje rentgenowskie z okresem około 43 sekund.

Od czasu odkrycia w 1985 roku, EXO 2030+375 doświadczyła trzech gigantycznych wybuchów – w 1985, 2006 i 2021 roku. Ostatni wybuch, który trwał od czerwca 2021 r. do początku 2022 r., był monitorowany przez różne instrumenty, w tym NICER. Astronomowie z University of Erlangen–Nuremberg w Niemczech, pod kierownictwem Philippa Thalhammera z postanowili przeanalizować dane z NICER i lepiej poznać ten układ.

Jak wskazują naukowcy, NICER pozwolił im zaobserwować dwa rodzaje przejść w emisji EXO 2030+375 w trakcie badanego wybuchu: przejście w profilach impulsów (złożony kształt impulsu, oś x może być reprezentowana w fazie od 0 do 1 – odpowiadającej w czasie okresowi obiektu kosmicznego) i jedno w relacji twardość-jasność.

Astronomowie zauważyli, że wykryte złagodzenie widma wraz ze wzrostem jasności dobrze pasuje do poprzednich wybuchów. Dodali, że zidentyfikowano wiele szczytów i spadków profilu, które można opisać po prostu jako wynik dwuskładnikowego wzorca emisji pochodzącego z dwóch kolumn akrecyjnych.

Badanie wykazało również zdaniem naukowców, że wybuch w latach 2021-2022 osiągnął znacznie niższą szczytową jasność w porównaniu do poprzednich dwóch wybuchów. Astronomowie zakładają, że może to być spowodowane wcześniejszym początkiem ostatniego wybuchu niż przewidywano w poprzednich obserwacjach.

Emil Gołoś