使用硬X射线调制望远镜(HXMT)和中子星内部成分探测器(NICER),来自中国和印度的天文学家观测到了两个X射线双星,分别称为GX339−4和EXO1846−031。观察活动的结果于5月29日在arXiv预印本存储库上发布,揭示了有关这些系统中确定的准周期振荡(QPO)演变的基本信息。

观测探索了两个X射线双星准周期振荡的演变

X射线双星(XRB)由普通恒星或白矮星将质量转移到致密中子星或黑洞上组成。根据伴星的质量,天文学家将它们分为低质量X射线双星(LMXB)和高质量X射线双星(HMXB)。

GX339−4和EXO1846−031是几十年前发现的两个黑洞LMXB,都位于距离地球39,000光年以内。这两个系统中黑洞的质量估计在4到11个太阳质量之间。

先前对GX339−4和EXO1846−031的观测发现它们表现出量子点。一般来说,当X射线在吸积盘的内边缘附近发射时,这种振荡被认为会发生,在吸积盘中,气体在中子星或黑洞等致密物体上旋转。低频准周期振荡(频率范围从几mHz到30Hz)可分为三种类型:Type-A、-B和-CQPO,基于品质因数、噪声类型、分数均方根平方(rms)和相位延迟。

众所周知,GX339−4和EXO1846−031展示了Type-CQPO,其特点是强而窄的峰值,质心频率范围为0.01Hz至30Hz,叠加了强的15%–30%小数均方根幅度,宽带噪声分量。最近,由中国上海复旦大学的ZuobinZhang领导的天文学家团队对这两个系统中的Type-CQPO进行了HXMT和NICER监测,希望能更深入地了解它们的演化和特性。

观测发现,QPO频率的演化与GX339−4和EXO1846−031中的质量吸积率和内盘半径密切相关。天文学家指出,这种相关性遵循动态频率模型的预测。动态频率是内盘声传播速度与截断半径之比。

根据该论文,GX339−4和EXO1846-031中的Type-CQPO出现在低硬态和/或硬中间态的末尾。该研究发现,在观测开始时,QPO频率与幂律光子指数之间存在很强的正相关性,在QPO频率的最高值处变平或开始反转。

该研究还证实了EXO1846-031中黑洞的高自旋性质,这是先前分析该系统模糊反射光谱的研究所暗示的。