Un equipo internacional de astrónomos ha inspeccionado un sistema binario de rayos X de baja masa conocido como GX 339-4. Los resultados del estudio, presentados en un artículo publicado el 21 de noviembre en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre el aumento de alta frecuencia observado en el espectro de densidad de potencia de GX 339-4 y brindan más información sobre las propiedades de este sistema.
Las binarias de rayos X (XRB) son sistemas compuestos por una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a un objeto compacto, que puede ser una estrella de neutrones o un agujero negro. Los XRB se dividen a su vez en binarias de rayos X de baja masa (LMXB) y binarias de rayos X de alta masa (HMXB), dependiendo de la masa de la estrella que las acompaña.
A una distancia de unos 39.000 años luz de la Tierra, GX 339-4 es un agujero negro recurrente LMXB detectado por primera vez en 1973. Se estima que su agujero negro es al menos 5,8 veces más masivo que el sol. GX 339-4 ha sufrido frecuentes estallidos, ha experimentado oscilaciones cuasi periódicas (QPO) y ha mostrado todos los estados de acreción de los agujeros negros durante los últimos 30 años.
En definitiva, GX 339-4 ha sido investigado exhaustivamente en todas las longitudes de onda, lo que lo convierte en uno de los LMXB de agujeros negros más estudiados. Observaciones anteriores de este sistema han encontrado un aumento de alta frecuencia en su espectro de densidad de potencia (PDS) que debería originarse en la corona de rayos X. Este aumento se caracteriza por una frecuencia superior a 30 Hz y tiene una raíz cuadrática media (rms) de alrededor del 2 al 3%.
Un grupo de astrónomos liderados por Yuexin Zhang de la Universidad de Groningen, Países Bajos, decidió analizar datos de archivo del Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), que abarcan desde 1996 hasta 2012, para explorar la naturaleza de este golpe de alta frecuencia. .
Como resultado, el equipo detectó el aumento en 39 observaciones RXTE de GX 339-4, todas las cuales también muestran QPO tipo C en el estado bajo y en el estado intermedio. Descubrieron que el valor eficaz de la protuberancia depende de la frecuencia del QPO tipo C y de la relación de dureza (HR).
«Cuando la FC está entre ~0,8 y 1,3 y la frecuencia QPO está entre ~0,1 Hz y 2 Hz, la amplitud rms del aumento es ~4–9%, mientras que cuando la FC disminuye por debajo de 0,8 hasta 0,2 y la frecuencia QPO aumenta desde ~2 Hz hasta 8 Hz, el aumento no se detecta con límites superiores de la amplitud rms entre el 3 y el 10%», explicaron los investigadores.
En general, los astrónomos descubrieron que el flujo de radio de GX 339-4 es bastante bajo en comparación con binarios de rayos X similares, pero la amplitud rms de la protuberancia es alta y la corona de rayos X está caliente. Esto indica que en GX 339-4, se dirige hacia la corona de rayos X más energía en el sistema en los estados bajo-duro e intermedio-duro que en el caso de otros LMXB de agujeros negros investigados.
Según los autores del artículo, la presencia de la protuberancia en GX 339-4 sugiere que en el estado duro de esta fuente, la mayor parte de la energía de acreción se dirige a la corona en lugar de usarse para expulsar el chorro de radio.
Con información de arXiv
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