Les astronomes ont étudié un transitoire de trou noir connu sous le nom de GRS 1716−249 avec le Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) de la NASA. La nouvelle étude fournit des informations cruciales sur les propriétés de la source dans ses états spectraux durs et intermédiaires. Les résultats de la recherche ont été publiés le 31 décembre sur arXiv.org.

Les binaires à rayons X (XRB) consistent en une étoile normale ou une naine blanche transférant de la masse sur un compact, une étoile à neutrons ou un trou noir. De nombreux XRB de trous noirs montrent des événements transitoires caractérisés par des explosions dans la bande des rayons X.

Au cours de ces explosions, les astronomes observent principalement les états spectraux durs et mous. A l'état dur, le spectre est dominé par un continuum en forme de loi de puissance, à l'état mou, le spectre est dominé par une émission disque-corps noir. Cependant, certains trous noirs XRB présentent également un état intermédiaire dans lequel le continuum de loi de puissance dure et une composante d'émission thermique du disque apportent approximativement la même contribution au spectre total.

Situé à quelque 7, à 800 années-lumière, GRS 1716−249 est un binaire à rayons X de faible masse (LMXB) découvert en 1993. La source est connue pour connaître des explosions, et l'un d'eux, la plus récente, a été détecté en décembre, 2016. Les astronomes ont découvert que lors de cette explosion, GRS 1716−249 s'est approché de l'état mou à trois reprises ; cependant, il n'a jamais atteint l'état mou canonique.

Afin d'éclairer davantage les états spectraux de GRS 1716−249, une équipe d'astronomes dirigée par Jiachen Jiang de l'Université Tsinghua de Pékin, Chine, a analysé sept observations NuSTAR de cette source.

"Dans ce document, nous effectuons une analyse spectrale détaillée des sept observations NuSTAR (Harrison et al. 2013) de GRS 1716−249 déclenchées lors de l'explosion en 2016-2017, " ont écrit les astronomes dans le journal.

La dernière explosion de GRS 1716−249 a duré huit mois jusqu'à ce qu'elle revienne à l'état de repos. Les six premières observations NuSTAR dévoilées dans un état dur canonique, tandis que la dernière observation a révélé son état intermédiaire car à la fois un composant thermique du disque et un continuum de loi de puissance ont été identifiés.

En particulier, les astronomes ont expliqué que les quatre premières observations ont été prises à la phase montante de l'explosion. Dans cette phase, les spectres de GRS 1716−249 présentent une forme spectrale cohérente mais une luminosité aux rayons X croissante, de 0,8 à 1,2 pour cent de la luminosité d'Eddington.

Après, les spectres des deux observations suivantes deviennent plus doux bien que la source reste à une luminosité de rayons X similaire. Il a été noté que la sixième observation montre la plus faible coupure à haute énergie dans l'émission coronale, ce qui indique une température coronale froide (inférieure à 50 keV).

Finalement, les spectres de la septième observation présentent une combinaison d'une émission thermique de disque, une émission coronale plus douce, et une forte composante de réflexion du disque. Cette, selon les astronomes, indique que GRS 1716−249 est dans un état intermédiaire à très faible flux. Il a également été constaté que la source montre la plus faible luminosité aux rayons X dans la dernière observation, mais a un flux absolu similaire de la composante de réflexion du disque par rapport aux observations précédentes, ce qui suggère un possible changement dans la géométrie de la couronne.

En conclusion, les chercheurs ont noté que l'état intermédiaire de GRS 1716−249 montre une densité de disque similaire à l'état intermédiaire de la source de rayons X Cygnus X-1, mais a une luminosité beaucoup plus faible dans la bande des rayons X.

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