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sábado, diciembre 10, 2022
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Binaria de rayos X GX 3+1 investigada

Usando la nave espacial AstroSat, los astrónomos indios han investigado un binario de rayos X de baja masa conocido como GX 3+1. El estudio proporcionó más información sobre las propiedades de GX 3+1 y detectó un estallido termonuclear de esta fuente. Los hallazgos se informan en un artículo publicado el 15 de junio en arXiv.org.

En general, las binarias de rayos X están compuestas por una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o un agujero negro. Según la masa de la estrella compañera, los astrónomos las dividen en binarias de rayos X de baja masa (LMXB) y binarias de rayos X de alta masa (HMXB).

Los espectros desplegados de AstroSat para GX 3+1. Crédito: Nath y otros, 2022

Los LMXB pueden exhibir estallidos transitorios durante los cuales se observa un aumento en la luminosidad de los rayos X. Algunos de estos estallidos se caracterizan como estallidos de rayos X de tipo I: explosiones termonucleares que tienen lugar en las capas superficiales de las estrellas de neutrones.

Detectada en 1964, GX 3+1 es una fuente binaria de rayos X persistentemente brillante que se clasificó como LMXB del subtipo atolón con un espectro suave de alrededor de 2-10 keV. El primer estallido de tipo I de GX 3+1 se detectó en 1983 y, desde entonces, se descubrió que esta fuente era un estallido de rayos X muy activo, con actividad de estallido inspeccionada por numerosos estudios.

Sin embargo, muchas propiedades de este LMXB siguen siendo inciertas. Es por eso que un equipo de astrónomos dirigido por Ankur Nath de la Universidad de Tezpur en India decidió inspeccionar GX 3+1 con el contador proporcional de rayos X de área grande (LAXPC) y el telescopio de rayos X blandos (SXT) de AstroSat.

«En este trabajo, informamos la observación de AstroSat de la fuente brillante del atolón, el LMXB GX 3+1. La curva de luz obtenida del instrumento LAXPC 20 [uno de los tres contadores LAXPC] indicó la presencia de una característica de explosión termonuclear de tipo yo», escribieron los investigadores en el artículo.

Como se señaló en el estudio, las observaciones detectaron un estallido termonuclear tipo I que duró aproximadamente 15 segundos. Se encontró una caída en la tasa de conteo en la curva de luz del estallido de rayos X cuando las bandas de energía estrechas se vuelven más duras. El estallido resultó ser el más brillante en la banda de energía de 5 a 8 keV con una tasa de conteo más alta que la banda más suave (3 a 5 keV). Además, se encontró que el estallido decaía más rápido a energías más altas, lo que parece sugerir que la temperatura está disminuyendo a medida que evoluciona el estallido.

Al analizar los datos, los astrónomos notaron una característica de doble pico en el estallido a energías más altas (8–12 keV, 12–20 keV). Este fue un evento relativamente rápido, que duró unos dos segundos, dentro de los cuales el estallido exhibió el doble pico, lo que indica una fase de expansión del radio.

«Según nuestra espectroscopia de resolución temporal, afirmamos que el estallido detectado es un estallido de expansión del radio fotosférico (PRE)», concluyeron los investigadores.

Los datos recopilados permitieron al equipo estimar la luminosidad de Eddington de GX 3+1, que se encontró en un nivel de 287 undecillones de erg/s. El estudio también impuso más restricciones a la distancia a este sistema, y descubrió que probablemente se encuentre a unos 30.300 años luz de distancia.

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Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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