Astronomer från Open University i Milton Keynes, Storbritannien och från andra håll rapporterar upptäckten av ett nytt binärt Be/X-ray-system. Det nyupptäckta systemet, med beteckningen 4XMM J182531.5-144036, uppvisar en ihållande röntgenemission. Upptäckten beskrivs i detalj i en artikel som publicerades den 4 januari på pre-print-servern arXiv.
Röntgenbinarier består av en normal stjärna eller en vit dvärg som överför massa till en kompakt neutronstjärna eller ett svart hål. Baserat på kompanjonstjärnans massa delar astronomerna in dem i röntgentvillingstjärnor med låg massa (LMXB) och röntgentvillingstjärnor med hög massa (HMXB).
Be/X-ray binaries (Be/XRBs) är den största undergruppen av HMXBs. Dessa system består av Be-stjärnor och, vanligtvis, neutronstjärnor, inklusive pulsarer. Observationer har visat att de flesta av dessa system uppvisar en svag ihållande röntgenemission som avbryts av utbrott som varar i flera veckor.
4XMM J182531.5-144036 upptäcktes ursprungligen som en hård röntgenkälla i april 2008 med ESA:s XMM-Newton-satellit. Eftersom dess natur fortfarande är okänd har ett team av astronomer under ledning av Andrew Mason Jr. från Open University analyserat tillgängliga data från XMM-Newton, NASA:s Chadra-sond, Very Large Telescope (VLT) och UKIDSS (UKIRT Infrared Deep Sky Survey) Galactic Plane Survey, för att undersöka denna källa.
Studien visade att positionen för 4XMM J182531.5-144036 sammanfaller med ett infrarött objekt som uppvisar ett närinfrarött överskott jämfört med spektrumet hos tidiga dvärg- eller jättestjärnor av B-typ. Detta objekt uppvisar också en stark emissionslinje för väte. Forskarna noterade att dessa egenskaper är karakteristiska för Be-stjärnor.
Dessutom upptäcktes en koherent röntgenpulsation hos 4XMM J182531.5-144036, med en period på 781 sekunder. Förekomsten av en sådan pulsation är typisk för BeXRB-pulsarer. Astronomerna tillade att röntgenpulsprofilen är asymmetrisk, vilket ses i röntgenpulsarer och det kan ge information om neutronstjärnans magnetfältsstruktur.
Enligt artikeln har röntgenpulsationen setts med samma profil i vitt skilda XMM-Newton- och Chandra-observationer. Detta tyder på att röntgenstrålningen sannolikt är ihållande.
När det gäller omloppstiden för 4XMM J182531.5-144036 beräknar forskarna att den ligger inom intervallet 250-500 dagar. Systemets bana visade sig ha en låg excentricitet.
”Vi drar därför slutsatsen att 4XMM J182531.5-144036 är en nyligen identifierad persistent, lång period, Be/X-ray binär”, skrev författarna till studien.
Astronomerna uppskattar att avståndet till 4XMM J182531.5-144036 är mellan 3 300 och 23 00 ljusår. De noterade dock att systemet är för svagt för att upptäckas av ESA:s Gaia-satellit, så det finns ingen oberoende uppskattning av avståndet.
Ytterligare information: A. B. Mason et al, 4XMM J182531.5–144036: A new persistent Be/X-ray binary found
within the XMM-Newton serendipitous survey, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.02468
