Los astrónomos examinan el comportamiento de las erupciones cuasi periódicas en la galaxia GSN 069


Utilizando el satélite XMM-Newton de la ESA y la nave espacial Chandra de la NASA, un equipo internacional de astrónomos ha investigado un comportamiento peculiar de las erupciones cuasi-periódicas (QPE) en una galaxia activa conocida como GSN 069. Resultados del estudio, publicados el 15 de julio en arXiv.org , arrojan más luz sobre la naturaleza del fenómeno de la EFC.

Las erupciones cuasi periódicas de rayos X son un fenómeno recientemente descubierto asociado con agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. Son ráfagas de radiación de rayos X de gran amplitud extrema que se repiten cada pocas horas y se originan cerca de los agujeros negros supermasivos centrales (SMBH) en los núcleos galácticos.

Curvas de luz con sustracción de fondo de XMM-Newton (EPIC-pn) y Chandra (ACIS-S) de todas las observaciones con QPE de GSN 069 en una banda común de 0,4-1 keV. Crédito: Miniutti et al., 2022.

Ubicada a unos 250 millones de años luz de distancia en la constelación de Sculptor, GSN 069 es una galaxia activa detectada por primera vez en 2010 con XMM-Newton. El agujero negro central de esta galaxia tiene una masa de unas 400.000 masas solares.

Las observaciones de XMM-Newton de GSN 069, realizadas en diciembre de 2018, revelaron que la curva de luz de rayos X -ts muestra destellos de rayos X de corta duración y de gran amplitud que se repiten cada nueve horas. Se descubrió que estos QPE producían un aumento de la tasa de conteo de rayos X de hasta dos órdenes de magnitud en las bandas de energía más duras.

Ahora, para obtener más información sobre la naturaleza de los estallidos de GSN 069, un grupo de astrónomos dirigido por Giovanni Miniutti del Centro Español de Astrobiología en Madrid, España, analizó datos de XMM-Newton y Chandra recopilados entre 2010 y 2021.

«En este trabajo, presentamos los resultados obtenidos a partir de 12 observaciones de rayos X puntiagudas de GSN 069 (11 por XMM-Newton y 1 por Chandra) y discutimos las propiedades a corto y largo plazo tanto de los QPE como de la emisión continua (quiescente). en los últimos 11 años», escribieron los investigadores.

El estudio confirmó que los QPE en GSN 069 son un fenómeno transitorio. El primer QPE en esta galaxia se identificó el 24 de diciembre de 2018 y el último en enero de 2020. Estas erupciones tuvieron un tiempo total de entre 1 y 5,5 años.

Resultó que los QPE medidos en bandas de alta energía son más fuertes, alcanzan su punto máximo antes y tienen una duración más corta que cuando se miden en energías más suaves. Se encontró que la variabilidad del nivel de reposo en las observaciones con QPE exhibe una oscilación cuasi-periódica (QPO) en el tiempo promedio de recurrencia dependiente de la observación.

La investigación también encontró que, a partir de la última observación durante la cual se detectaron QPE, la emisión de rayos X de GSN 069 volvió a brillar significativamente, alcanzando un segundo pico alrededor de 10 u 11 años después de la primera detección de rayos X.

Los astrónomos concluyeron que las propiedades QPE de GSN 069, junto con la evolución de rayos X a largo plazo, pueden explicarse por un escenario en el que un binario que consta de dos enanas blancas (WD) es capturado por el SMBH cuyas fuerzas de marea expulsan una componente, mientras que el otro forma un binario en una órbita altamente excéntrica con el SMBH.

«El WD sobreviviente todavía se encuentra en una órbita altamente excéntrica que se está reduciendo debido a las pérdidas de energía y momento angular y, después de unos años desde el evento inicial similar a TDE [evento similar a la interrupción de las mareas], llena en exceso su propio lóbulo de Roche en cada pericentro Los consiguientes eventos de eliminación de mareas producen los QPE observados (uno por cada episodio de transferencia de masa en el pericentro)», explicaron los investigadores.

Con información de Phys.org

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