Tecnologia Científica

Astrônomos chineses investigam o binário de raio-X de buraco negro MAXI J1820 + 070
Astrônomos da China realizaram um monitoramento abrangente de múltiplos comprimentos de onda de um sistema binário de raios-X de buraco negro de baixa massa conhecido como MAXI J1820 + 070.
Por Tomasz Nowakowski - 27/04/2021


Imagem de MAXI J1820 + 070 / ASASSN-18ey, tirada com o Tsinghua-NAOC 0.8-m Telescope (TNT). Crédito: Sai et al., 2021.

Astrônomos da China realizaram um monitoramento abrangente de múltiplos comprimentos de onda de um sistema binário de raios-X de buraco negro de baixa massa conhecido como MAXI J1820 + 070. Os resultados deste estudo, publicado em 21 de abril no repositório de pré-impressão arXiv, lançam mais luz sobre as propriedades desta fonte.

Em geral, os binários de raios-X são compostos de uma estrela normal ou uma anã branca transferindo massa para uma estrela de nêutrons compacta ou um buraco negro. Com base na massa da estrela companheira, os astrônomos os dividem em binários de raios-X de baixa massa (LMXB) e binários de raios-X de alta massa (HMXB).

MAXI J1820 + 070 é um LMXB que foi detectado pela primeira vez durante sua explosão (que recebeu a designação ASASSN-18ey) em março de 2018 pelo All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN). Observações de acompanhamento desta fonte confirmaram seu status LMXB e estimaram que está localizado a cerca de 9.640 anos-luz de distância da Terra.

Após a descoberta do MAXI J1820 + 070, uma equipe de astrônomos liderados por Hanna Sai da Universidade Tsinghua em Pequim, China, iniciou uma campanha de monitoramento desta fonte em raios-X, ultravioleta e bandas ópticas, com duração de mais de 18 meses. Para tanto, os pesquisadores empregaram instalações terrestres, incluindo o Telescópio Tsinghua-NAOC de 0,8 m (TNT), o Telescópio de Alta Precisão Yaoan, bem como o telescópio AZT-22 de 1,5 m.

"Apresentamos fotometria extensa em raios-X, ultravioleta e bandas ópticas, bem como espectros ópticos densamente cadenciados , cobrindo a fase desde o início da explosão óptica até ∼ 550 dias", escreveram os astrônomos no jornal.

A campanha observacional capturou várias explosões e reacendimentos de MAXI J1820 + 070. O espectro desta fonte mostra uma tendência de evolução semelhante a outros LMXBs de buracos negros, que é mais provavelmente um resultado da mudança de temperatura do disco externo durante as explosões. Descobriu-se que a emissão óptica precede o raio-X em quase 21 dias durante o processo de rebrilhamento.

Além disso, a largura pseudo equivalente (pEW) das linhas de emissão no MAXI J1820 + 070 exibe anticorrelações com o fl uxo de raios-X, o que pode ser devido ao aumento da supressão pelo contínuo óptico. Em torno do pico de raios-X, a largura total na metade dos máximos (FWHMs) das linhas Hβ e He ii λ4686 parecem se estabilizar em 19,4 Angstrom e 21,8 Angstrom. De acordo com o artigo, isso corresponde à região de formação da linha em um raio de 1,7 e 1,3 raios solares dentro do disco.

Começando cerca de 200 dias após o início da explosão, o fluxo de raios-X mostra uma queda repentina, enquanto a variação do fluxo no fluxo ótico / ultravioleta é muito menos significativa.

"Essa discrepância sugere que a energia viscosa do disco de acreção pode contribuir significativamente para o fluxo ótico / ultravioleta quando a irradiação diminui", explicaram os astrônomos.

O estudo detectou também um salto de intensidade nas bandas ópticas e ultravioletas cerca de 210 dias após o início da explosão, o que poderia ser uma resposta instantânea do companheiro ao aquecimento dos raios X e uma resposta do disco ao fluxo de massa extra.

 

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