Les spectres dépliés d'AstroSat pour GX 3+1. Crédit :Nath et al, 2022
À l'aide du vaisseau spatial AstroSat, des astronomes indiens ont étudié un binaire à rayons X de faible masse connu sous le nom de GX 3+1. L'étude a fourni plus d'informations sur les propriétés de GX 3 + 1 et a détecté une explosion thermonucléaire provenant de cette source. Les résultats sont rapportés dans un article publié le 15 juin sur arXiv.org.
Généralement, les binaires à rayons X sont composés d'une étoile normale ou d'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 de haute masse (HMXB).
Les LMXB peuvent présenter des explosions transitoires au cours desquelles une augmentation des luminosités des rayons X est observée. Certaines de ces explosions sont caractérisées comme des sursauts de rayons X de type I, c'est-à-dire des explosions thermonucléaires se produisant à la surface des étoiles à neutrons.
Détecté en 1964, GX 3 + 1 est une source binaire de rayons X à brillance persistante qui a été classée comme un LMXB de sous-type d'atoll avec un spectre doux d'environ 2 à 10 keV. Le premier éclatement de type I de GX 3+1 a été détecté en 1983 et depuis lors, cette source s'est avérée être un éclateur de rayons X très actif, avec une activité d'éclatement inspectée par de nombreuses études.
Cependant, de nombreuses propriétés de ce LMXB restent encore incertaines. C'est pourquoi une équipe d'astronomes dirigée par Ankur Nath de l'Université de Tezpur en Inde a décidé d'inspecter GX 3+1 avec le compteur proportionnel de rayons X à grande surface (LAXPC) et le télescope à rayons X doux (SXT) d'AstroSat.
"Dans ce travail, nous rapportons l'observation AstroSat de la source brillante de l'atoll, le LMXB GX 3+1. La courbe de lumière obtenue à partir de l'instrument LAXPC 20 [l'un des trois compteurs LAXPC] a indiqué la présence d'une caractéristique de sursaut thermonucléaire de type Je", ont écrit les chercheurs dans l'article.
Comme indiqué dans l'étude, les observations ont détecté une explosion thermonucléaire de type I d'une durée d'environ 15 secondes. Une baisse du taux de comptage dans la courbe de lumière du sursaut de rayons X a été constatée lorsque les bandes d'énergie étroites deviennent plus dures. La rafale s'est avérée être la plus brillante dans la bande d'énergie 5–8 keV avec un taux de comptage supérieur à la bande la plus douce (3–5 keV). De plus, il a été constaté que le sursaut décroissait plus rapidement à des énergies plus élevées, ce qui semble suggérer que la température diminue à mesure que le sursaut évolue.
En analysant les données, les astronomes ont remarqué une caractéristique de double pic dans le sursaut à des énergies plus élevées (8–12 keV, 12–20 keV). Il s'agissait d'un événement relativement rapide, d'une durée d'environ deux secondes, au cours duquel la rafale présentait le double pic, indiquant une phase d'expansion du rayon.
"Sur la base de notre spectroscopie à résolution temporelle, nous affirmons que le sursaut détecté est un sursaut d'expansion du rayon photosphérique (PRE)", ont conclu les chercheurs.
Les données recueillies ont permis à l'équipe d'estimer la luminosité d'Eddington de GX 3+1, qui s'est avérée être à un niveau de 287 undécillions d'erg/s. L'étude a également mis plus de contraintes sur la distance à ce système, constatant qu'il est situé très probablement à environ 30 300 années-lumière.
© 2022 Réseau Science X Les observations d'AstroSat détectent des sursauts de rayons X thermonucléaires sur Cygnus X-2
