Astrónomos de la Universidad de Turku (Finlandia) y de otros lugares han realizado un estudio espectral y temporal de banda ancha de un sistema binario de rayos X denominado XTE J0111.2−7317, que permitió detectar oscilaciones cuasiperiódicas en este sistema. El hallazgo se publicó en un artículo de investigación el 24 de junio en el servidor de preimpresión arXiv.
Los sistemas binarios de rayos X (XRB) consisten en una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o a un agujero negro. Durante este proceso de acreción, emiten energía, principalmente en forma de rayos X. Según la masa de la estrella compañera, estos sistemas se pueden dividir en sistemas binarios de rayos X de baja masa (LMXB) y sistemas binarios de rayos X de alta masa (HMXB).
El subgrupo más grande de HMXB son los sistemas binarios de Be/rayos X (Be/XRB), compuestos por estrellas de Be y, generalmente, estrellas de neutrones, incluyendo púlsares. Las observaciones muestran que la mayoría de estos sistemas presentan una débil y persistente emisión de rayos X, interrumpida por estallidos que pueden durar varias semanas.
Descubierto en 1998, XTE J0111.2−7317 (o SXP31.0) es un púlsar Be/XRB en la Pequeña Nube de Magallanes (SMC). El sistema tiene un período orbital de 90,5 días y está compuesto por un púlsar y una estrella compañera de tipo espectral B0,5–1Ve.
Observaciones previas de SXP31.0 han revelado que experimenta estallidos con luminosidades que alcanzan los 100 undecillones de erg/s, acercándose así al Eddington de una estrella de neutrones. Esto lo convierte en un candidato prometedor para estudiar la acreción a altas tasas. Hasta la fecha, solo se han detectado unos pocos púlsares super-Eddington, y sus propiedades siguen siendo poco conocidas.
Por esta razón, un equipo de astrónomos, liderado por Alexander Salganik, de la Universidad de Turku, decidió emplear el Conjunto de Telescopios Espectróscopicos Nucleares (NuSTAR) para realizar observaciones de banda ancha de SXP31.0. Su estudio se complementó con datos de la nave espacial Swift y del satélite Spektr-RG (SRG).
Las observaciones monitorearon SXP31.0 durante su último gran estallido, que comenzó en abril de 2025. El equipo logró realizar la primera caracterización espectral y temporal completa de este sistema, lo que permitió una investigación detallada de las propiedades promediadas y resueltas en la fase del pulso.
El estudio descubrió que, durante el estallido, SXP31.0 superó el límite de Eddington de 180 undecillones de erg/s para una estrella de neutrones canónica de 1,4 masas solares. Esto lo sitúa entre los estallidos más luminosos jamás observados en sistemas BeXRB.
Además, las observaciones detectaron oscilaciones cuasiperiódicas (QPO) de 0,8 mHz en SXP31.0 con una luminosidad bolométrica de aproximadamente 250 undecillones de erg/s. Este hallazgo convierte a SXP31.0 en el cuarto púlsar de rayos X super-Eddington conocido que presenta una variabilidad cuasiperiódica de baja frecuencia en milihercios.
Se suele asumir que las QPO surgen de la interacción de la materia del disco de acreción con la magnetosfera de un objeto compacto, como una estrella de neutrones o un agujero negro. En el caso de SXP31.0, el equipo de Salganik observó que la QPO presenta una naturaleza transitoria, apareciendo solo en condiciones físicas específicas, ya que está ausente tanto a luminosidades altas como bajas después de su detección.
Con información de arXiv
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