Le 0,7-10 keV, Courbes lumineuses de taille 1 s de 1RXS J180408.9−342058 à partir des deux observations XMM-Newton du 6 mars 2015 et 1er avril 2015, respectivement. Les sursauts thermonucléaires sont évidents sous forme de brèves augmentations du taux de comptage au-dessus du niveau persistant. Le taux d'éclatement et le taux de comptage persistant augmentent d'environ deux fois au cours de la deuxième période d'observation (panneau inférieur). Des signaux périodiques significatifs apparaissent dans les segments étiquetés dès la première observation, alors qu'aucune périodicité n'a été détectée dans la deuxième observation. Crédit :Tse et al., 2020.
Des astronomes d'Australie et de Taïwan rapportent la découverte d'oscillations quasi-périodiques en millihertz dans un binaire de rayons X de faible masse d'étoile à neutrons connu sous le nom de 1RXS J180408.9−342058. La découverte, détaillé dans un article publié le 3 septembre sur le serveur de préimpression arXiv, pourrait aider les astronomes à mieux comprendre la nature et le comportement des sources binaires de rayons X.
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).
La plupart des binaires à rayons X de faible masse contenant des étoiles à neutrons (NS LMXB) présentent une variabilité des rayons X sous la forme d'oscillations quasi-périodiques (QPO) relativement pointues avec des fréquences du millihertz (mHz) au kilohertz (kHz). Les chercheurs pensent que les QPO se produisent lorsque des rayons X sont émis près du bord intérieur d'un disque d'accrétion dans lequel le gaz tourbillonne sur un objet compact comme une étoile à neutrons ou un trou noir.
1RXS J180408.9−342058 a été initialement identifié comme un binaire de rayons X transitoire en 2012 par le vaisseau spatial INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL). D'autres observations de cette source ont suggéré qu'il s'agit très probablement d'un NS LMXB situé à une distance ne dépassant pas 18, 900 années-lumière.
Maintenant, une équipe de chercheurs dirigée par Kaho Tse de l'Université Monash, Australie, a détecté des QPO mHz de 1RXS J180408.9−342058, ce qui pourrait éclairer davantage les propriétés de cette source et la nature des NS LMXB en général. La découverte a été faite à l'aide du satellite X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) de l'ESA.
"Dans ce document, nous rapportons une analyse temporelle des données XMM-Newton de 1RXS J180408.9−342058. Nous rapportons la détection de signaux périodiques significatifs avec une fréquence dans la gamme ∼ 5 à 8 mHz de la source, " les astronomes ont écrit dans l'étude.
Les QPO mHz ont été découverts lors d'une phase d'éclatement régulière d'une explosion que 1RXS J180408.9−342058 a connue en 2015. XMM-Newton a observé la source en mars et avril 2015, et des QPO identifiés avec des fréquences comprises entre 5,0 et 8,0 mHz, ayant une amplitude de la moyenne quadratique fractionnaire (RMS) à un niveau d'environ 5,3 pour cent.
Selon l'étude, lorsque les QPO mHz étaient présents, 1RXS J180408.9−342058 était dans un état très dur (indice de photons inférieur à 1,4) à une luminosité persistante de 6,8 undécillions d'erg/s. Ensuite, la source est passée à un état dur, qui s'accompagnait d'une augmentation de sa luminosité persistante.
Comme dans le cas d'autres systèmes NS LMXB connaissant des QPO mHz, les auteurs de l'article supposent que ceux de 1RXS J180408.9−342058 sont également liés à la combustion thermonucléaire sur la surface de l'étoile à neutrons. Par conséquent, ils ont noté que 1RXS J180408.9-342058 est à ce jour le neuvième NS LMXB connu pour subir des oscillations quasi-périodiques mHZ et la huit source de ce type présentant de tels QPO entraînés par la combustion thermonucléaire.
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