Utilizando la nave espacial Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) y el instrumento Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER) a bordo de la Estación Espacial Internacional, los astrónomos han inspeccionado un sistema binario de rayos X ultracompacto conocido como 4U 0614+091. Los resultados de la campaña de observación, publicados el 29 de agosto en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan información importante sobre el comportamiento de este sistema.
Las binarias de rayos X (XRB) 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).
Las binarias de rayos X ultracompactas (UXRB) son una clase de LMXB con un período orbital significativamente más corto, inferior a 80 minutos, en comparación con los LMXB “típicos”, que tienen períodos de al menos unas pocas horas. Períodos orbitales tan cortos de los UXRB significan que albergan donantes de estrellas enanas blancas o que queman helio.
Dado que los binarios de rayos X ultracompactos son fuentes de ondas gravitacionales persistentes y excelentes sondas de la física de objetos compactos, un equipo de astrónomos dirigido por David Moutard de la Universidad Estatal de Wayne en Detroit, Michigan, decidió explorar las propiedades de un UXRB llamado 4U 0614+. 091. Este sistema, identificado por primera vez en 1975, tiene un período orbital de unos 50 minutos y se supone que su estrella donante es una enana blanca.
“La fuente se observó en cinco ocasiones con NuSTAR, cuatro de las cuales se realizaron simultáneamente con NICER”, escribieron los investigadores en el artículo.
4U 0614+091 presenta variaciones de flujo casi periódicas en una escala de tiempo de unos pocos días. Las observaciones encontraron que el flujo de la emisión reflejada, así como el flujo de la térmica, tienen una tendencia positiva con el flujo general del sistema. Sin embargo, el flujo del componente de ley de potencia, que representa la emisión de la corona, tiende en la dirección opuesta.
Además, los astrónomos midieron un ligero truncamiento del disco en 4U 0614+091 (de 6 a 11,5 radios gravitacionales) durante la observación de flujo más bajo. Este truncamiento del disco es análogo a lo que normalmente se observa en los sistemas LMXB que contienen un agujero negro.
Las observaciones también encontraron que cuando el flujo del componente iluminador en 4U 0614+091 es máximo, se ve la cantidad mínima de emisión reflejada. Los autores del artículo señalan que un disco truncado puede explicar esta discrepancia, debido a que el disco interior está más alejado de la corona luminosa.
Sin embargo, los investigadores agregaron que se requieren más estudios de 4U 0614+091 para comprender completamente el comportamiento de este sistema.
“Se necesitan futuras observaciones para comprender completamente cuál es el factor que impulsa la variación del flujo, así como comprender el truncamiento del disco de acreción y su relación con el estado espectral de la fuente”, concluyeron los científicos.
Con información de arXiv
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