Une équipe internationale d'astronomes a découvert des informations importantes sur la source transitoire récemment découverte connue sous le nom de MAXI J1621-501. Les résultats de nouvelles observations menées avec le vaisseau spatial NuSTAR de la NASA indiquent que l'objet est un binaire de rayons X de faible masse. Le résultat est détaillé dans un article publié le 9 août sur arXiv.org.

Les binaires à rayons X consistent en une étoile normale ou une naine blanche transférant de la masse sur un compact une étoile à neutrons 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).

Certains LMXB présentent des explosions transitoires, au cours de laquelle une augmentation des luminosités des rayons X est observée. Lorsque ces sursauts sont caractérisés comme des sursauts de rayons X de type I - des explosions thermonucléaires ayant lieu sur les couches superficielles des étoiles à neutrons - ils confirment évidemment la présence d'étoiles à neutrons dans ces binaires.

MAXI J1621-501 (J1621 en abrégé) est l'une des sources dans lesquelles des sursauts de rayons X de type I ont été identifiés. Le transitoire a été détecté pour la première fois par le système d'alerte Nova Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) le 19 octobre 2017.

Deux mois après, une campagne d'observation de suivi de ce transitoire a commencé à l'aide du réseau de télescopes spectroscopiques nucléaires (NuSTAR), résultant en la détection de deux sursauts de rayons X de type I. Poursuite du suivi de J1621 avec le satellite INTEGRAL de l'ESA, MAXI et le Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) ont révélé 22 autres salves de ce type. En tout, ces observations ont permis à un groupe d'astronomes dirigé par Nicholas M. Gorgone de l'Université George Washington, Washington, D.C., pour confirmer que J1621 est un LMXB hébergeant une étoile à neutrons.
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"D'autres observations avec NuSTAR ont révélé deux sursauts de rayons X de type I, identifiant MAXI J1621-501 comme un binaire de rayons X de faible masse avec un primaire d'étoile à neutrons, " ont écrit les astronomes dans le journal.

Les résultats indiquent que l'accréteur de J1621 est une étoile à neutrons d'une masse estimée à environ 1,4 masse solaire. La masse de l'étoile compagne est supposée être comprise entre 0,3 et 1,0 masse solaire. La période orbitale du système a été calculée pour être comprise entre trois et 20 heures, tandis que sa luminosité aux rayons X est très probablement comprise entre 0,45 et 5,98 undécillion erg/seconde. On estime que le binaire est situé pas plus loin que 16, 300 années-lumière.

Selon l'étude, la chose la plus intrigante à propos de J1621 est la nature épisodique des explosions observées, car des variations de 78 jours dans sa courbe de lumière aux rayons X ont été identifiées. Les astronomes supposent que cela pourrait être dû aux soi-disant "périodes super-orbitales" ou aux longues périodes.

"Un meilleur nom pour eux serait" modulations à longue échelle de temps ", car très souvent ils ne sont pas strictement périodiques; les modulations individuelles de la courbe de lumière J1621 varient d'environ 50 à 90 jours. (…) On voit que pour des valeurs raisonnables des paramètres du système, la période de précession radiative de 82 jours que nous prédisons est proche de la modulation observée à longue échelle de temps de 78 jours, ", ont expliqué les chercheurs.

Résumant les résultats, les auteurs de l'article ont noté que J1621 est un ajout important à une liste relativement courte de sources caractérisées par des périodes super-orbitales. Il s'agit également du 111e sursaut de rayons X de type I identifié à ce jour.

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