La courbe de lumière brute de Cyg X-2. Crédit :Devasia et al., 2020.
En utilisant le vaisseau spatial AstroSat, Des astronomes indiens ont identifié des sursauts de rayons X thermonucléaires sur le Cygnus X-2 binaire de rayons X de faible masse (LMXB). La découverte, rapporté dans un article publié le 17 août sur le serveur de préimpression arXiv, pourrait éclairer davantage la nature de cette source.
Les binaires à rayons X consistent en une étoile normale ou une naine blanche transférant de la masse sur une étoile à neutrons compacte ou un trou noir. Sur la base de la masse de l'étoile compagne, les astronomes les divisent en binaires à rayons X de faible masse (LMXB) et binaires à rayons X à haute masse (HMXB).
Les LMXB peuvent présenter des explosions transitoires, au cours de laquelle une augmentation des luminosités des rayons X est observée. Certaines de ces explosions sont caractérisées comme des sursauts de rayons X de type I, c'est-à-dire des explosions thermonucléaires se produisant sur les couches superficielles des étoiles à neutrons.
Découvert en 1965, Cygnus X-2 (Cyg X-2 en abrégé) est une étoile à neutrons LMXB avec une période orbitale d'environ 9,84 jours. La masse de l'étoile à neutrons est d'environ 1,71 masse solaire, tandis que la masse de son compagnon, une étoile évoluée de type tardif, est estimée entre 0,4 et 0,7 masse solaire.
Depuis la détection de Cyg X-2, un certain nombre de sursauts de rayons X de type I, des événements de type rafale et des oscillations quasi-périodiques (QPO) ont été observés à partir de cette source. Maintenant, une équipe d'astronomes dirigée par Jincy Devasia du Henry Baker College de Melukavu, Inde, rapporte la découverte de cinq nouveaux sursauts de rayons X de type I et d'un événement semblable à un sursaut dans Cyg X-2. La découverte a été faite avec l'instrument LAXPC (Large Area X-ray Proportional Counter) à bord du satellite AstroSat.
"Dans ce travail, nous présentons les résultats de l'analyse temporelle et spectrale des observations AstroSat/LAXPC de Cyg X-2 effectuées en 2016 et rapportons la détection de cinq sursauts thermonucléaires de type I et d'un événement de type sursaut, " ont écrit les astronomes dans le journal.
L'instrument LAXPC a détecté la présence d'un total de six pics de type rafale de rayons X. Les éclats, désignés B1 à B6, sont généralement faibles, durée entre quatre et six secondes.
Les événements ont des rapports d'intensité crête/intensité persistante inférieurs à 3,0, temps de décroissance d'environ 1-1,5 secondes, et fluences de l'ordre de 0,01 milliergs/cm 2 . Tous les sursauts présentent une température de corps noir comprise entre 1 et 2 keV tandis que leurs rayons sont compris entre 5 et 18 km. B5 s'est avéré présenter une sous-structure avec deux pics, ce qui le distingue des cinq autres sursauts classés comme sursauts X de type I.
Selon le journal, les propriétés de B5 sont similaires à celles des événements de type burst précédemment rapportés sur Cyg X-2, tandis que les caractéristiques des cinq événements restants sont cohérentes avec les explosions thermonucléaires typiques des rayons X identifiées par d'autres études. Les résultats suggèrent que les sursauts nouvellement détectés sont des éclairs alimentés à l'hélium.
Les astronomes ont conclu que dans l'ensemble, Cyg X-2 entrait dans la branche de torchage précoce (FB) lors des observations AstroSat en 2016.
"En utilisant les résultats de notre analyse, nous déduisons que lors de cette observation en 2016, Cyg X-2 peut être caractérisé comme étant au début de la FB avec un disque d'accrétion gonflé et une structure coronale grumeleuse tout en subissant des niveaux d'accrétion moyens à élevés, " ont écrit les auteurs de l'article.
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