En analysant les données du satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de la NASA, les astronomes ont détecté des oscillations quasi-périodiques en millihertz à partir d'un binaire de rayons X d'étoile à neutrons de faible masse désigné EXO 0748−676. Le résultat est détaillé dans un article publié le 6 mai sur le serveur de pré-impression arXiv.

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 au kilohertz. On pense 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. D'où, les astronomes espèrent que la découverte de nouveaux objets avec de telles oscillations pourrait améliorer nos connaissances sur les régions les plus internes des disques d'accrétion.

Situé très probablement entre 19, 200 et 24, À 100 années-lumière, EXO 0748−676 est un NS LMXB transitoire découvert en 1985. Avec une période orbitale d'environ 3,82 heures, la source présente des éclipses de plusieurs minutes dans sa courbe de lumière aux rayons X et des creux de rayons X irréguliers observés principalement dans le demi-cycle orbital avant l'éclipse. Les premiers QPO de cet objet à des fréquences de kilohertz ont été découverts en 2010.

Maintenant, en passant au peigne fin les données recueillies par RXTE sur une période de près de 15 ans, une équipe d'astronomes dirigée par Giulio Cesare Mancuso de l'Université nationale de La Plata, Argentine, a trouvé que EXO 0748-676 présente également des QPO millihertz.

"Nous rapportons la découverte d'oscillations quasi-périodiques en millihertz (mHz QPO) à partir de l'éclatement, atoll à forte inclinaison binaire à rayons X de faible masse (NS LMXB) EXO0748-676 avec le Rossi X-ray Time Explorer (RXTE), " ont écrit les astronomes dans le journal.

Selon l'étude, les chercheurs ont pu identifier les QPO de EXO 0748-676 avec des fréquences allant de 5,0 à 13 millihertz. L'amplitude des QPO était d'environ 4,0 pour cent à basse énergie (entre 2,0 et 5,0 keV), et les astronomes ont également constaté que dans au moins deux cas, la fréquence de ces oscillations diminuait dans le temps.

De plus, les astronomes ont noté que toutes les détections de QPO se sont produites lorsque le spectre d'énergie de la source était relativement faible. Dans un cas, ils ont découvert que l'oscillation quasi-périodique en millihertz disparaissait après le début d'un sursaut de rayons X thermonucléaire. L'étude explique que les QPO millihertz comme ceux détectés dans EXO 0748-676 sont supposés être dus à un mode oscillatoire de l'hélium brûlant à la surface des étoiles à neutrons, connu sous le nom de combustion nucléaire marginalement stable.

Résumant leur étude, les auteurs ont noté que la détection fait de l'EXO 0748-676 jusqu'à présent la sixième source avec des QPO en millihertz associés à une combustion marginalement stable. Ils ont ajouté que les résultats de RXTE confirment également ce binaire comme le deuxième qui montre une dérive de fréquence systématique.

© 2019 Réseau Science X