Observationer visar att röntgenbinären Swift J1727.8-1613 har en stor relativistisk jetstråle

by Albert
MAXI-ljuskurva över utvecklingen av Swift J1727.8-1613 i början av dess utbrott 2023. Kredit: Wood et al., 2024.

Med hjälp av Very Long Baseline Array (VLBA) och Long Baseline Array (LBA) har astronomer observerat en röntgenbinär med svart hål och låg massa, känd som Swift J1727.8-1613. Som ett resultat fann de att systemet är värd för en mycket utsträckt och ljus relativistisk jet. Upptäckten beskrivs i detalj i ett dokument som publicerades den 20 maj på förtrycksservern arXiv.

Röntgenbinärer (XRB) är system som består av en normal stjärna eller en vit dvärg som överför massa till ett kompakt objekt, som kan vara antingen en neutronstjärna eller ett svart hål. XRB delas in i röntgenbinärer med låg massa (LMXB) och röntgenbinärer med hög massa (HMXB), beroende på massan hos den medföljande stjärnan.

Swift J1727.8-1613 (förkortat J1727) upptäcktes i augusti 2023 och är en röntgenbinärstjärna med svart hål och låg massa (BH LMXB) på ett avstånd av 8 800 ljusår. Dubbelstjärnan innehåller en tidig följeslagarstjärna av K-typ och omloppstiden för systemet är cirka 7,6 timmar.

Tidigare observationer av J1727 har visat att den befann sig i det hårda tillståndet i början av ett ljusstarkt utbrott. Detta är typiskt för BH LMXBs eftersom utbrottet i sådana system börjar i ett stigande hårt tillstånd, där radiostrålningen domineras av en kompakt, stadig, delvis självabsorberad, synkrotronemitterande, kontinuerlig jet.

Dessa observationer tydde på att J1727 hade en ljusstark jetstråle i nord-sydlig riktning och nu har ett team av astronomer under ledning av Callan M. Wood vid Curtin University i Australien undersökt systemet med VLBA och LBA för att bekräfta detta.

De nya observationerna av J1727 som genomfördes av Woods team under systemets hårda och hårda intermediära tillstånd avslöjade en ljus kärna med en högupplöst, asymmetrisk jet som sträcker sig i nord-sydlig riktning. De insamlade bilderna visar också en snabbt avtagande diskret jetknut i söder på ett avstånd av 66,7 mas från kärnan.

Den upptäckta utsträckta kontinuerliga strukturen uppmättes till en längd av ca 40 mas. Jetstrålen sträcker sig 30 och 10 mas från kärnan, i sydlig respektive nordlig riktning. Astronomerna konstaterade därför att J1727:s jetstråle, med en uppskattad utsträckning på 95-160 AU, är den mest upplösta kontinuerliga binära röntgenstrålen och kan också vara den mest fysiskt utsträckta kontinuerliga binära röntgenstrålen som hittills upptäckts.

”Dessa bilder avslöjar den mest upplösta kontinuerliga binära röntgenstrålen och möjligen den mest fysiskt utsträckta kontinuerliga binära röntgenstrålen som någonsin observerats”, avslutar forskarna.

Forskarna fann också att J1727:s jetstråle har en egenhastighet på β ≥ 0,27 och att dess lutning inte är större än 74 grader. När det gäller den identifierade diskreta jetknuten antar artikelförfattarna att den kan vara ett resultat av en nedströms intern chock eller en interaktion mellan jet och interstellärt medium.

Ytterligare information: Callan M. Wood et al, Swift J1727.8-1613 has the Largest Resolved Continuous Jet Ever Seen in an X-ray Binary, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.12370

Related Articles

Leave a Comment