En utilisant l'explorateur de composition intérieure Neutron Star (NICER), une équipe internationale d'astronomes a étudié un transitoire de rayons X récemment découvert, désigné MAXI J1348−630. Les résultats des nouvelles observations suggèrent que la source est un binaire de rayons X de trou noir. L'étude est détaillée dans un article publié le 16 septembre sur arXiv.org.

Les binaires à rayons X (XRB) consistent en une étoile normale ou une naine blanche transférant de la masse sur une étoile à neutrons compacte 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 dur de loi de puissance et une composante d'émission thermique du disque apportent approximativement la même contribution au spectre total.

MAXI J1348−630 est un transitoire de rayons X découvert le 26 janvier 2019 avec la Gas Slit Camera (GSC) du Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Des observations de suivi de cette source suggèrent qu'il s'agit d'un candidat trou noir dans un système binaire.

Récemment, un groupe d'astronomes dirigé par Liang Zhang de l'Université de Southampton, ROYAUME-UNI., a publié une nouvelle étude soutenant le scénario du trou noir. La recherche est basée sur les résultats de la surveillance NICER de MAXI J1348−630 entre le 26 janvier et le 8 octobre, 2019.

« Nous avons étudié l'évolution de l'explosion et les propriétés de synchronisation du transitoire de rayons X récemment découvert MAXI J1348−630 comme observé avec NICER. Nous avons produit les diagrammes fondamentaux couramment utilisés pour tracer l'évolution spectrale, et des spectres de densité de puissance pour étudier la variabilité rapide des rayons X, ", ont expliqué les chercheurs.

En général, les chercheurs ont découvert que l'évolution spectrale de MAXI J1348−630 au cours de son explosion principale est similaire à ce qui a été précédemment rapporté pour d'autres transitoires de trous noirs. La source est passée de l'état dur, à travers l'état intermédiaire dur et l'état intermédiaire doux, dans l'état mou dans la montée de l'explosion. Après, il est revenu à l'état dur dans l'explosion de désintégration. Ils ont noté que la transition de l'état dur à l'état doux était très rapide.

Par ailleurs, ils ont détecté deux re-fusées de MAXI J1348−630. Ceux-ci se sont produits à la fin de l'explosion principale et avaient des flux de pointe d'un et deux ordres de grandeur plus faibles que l'événement d'éclatement principal, respectivement. Les résultats montrent que la source est restée à l'état dur pendant les re-flammes, ne jamais faire de transition vers l'état doux. Les astronomes ont noté qu'un tel comportement ressemble à ce que l'on appelle les « éclats manqués » - ceux qui sont généralement moins lumineux à leur apogée, ne montrant aucune preuve de transitions d'état, et qui sont observés dans de nombreux transitoires de trous noirs.

L'étude a également trouvé des oscillations quasi-périodiques (QPO) dans MAXI J1348−630. Ils ont détecté différents types de QPO basse fréquence à différentes phases de l'explosion principale.

Selon les auteurs de l'article, tous les résultats de la surveillance NICER appuient fortement l'hypothèse que MAXI J1348−630 contient un trou noir.

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