_ Misiunea XRISM arată profund în sistemul stelar „ascuns”

Observatorul XRISM (Misiune de imagistică cu raze X și spectroscopie) condus de Japonia a surprins cele mai detaliate portret încă al gazelor care curg în Cygnus X-3, una dintre cele mai studiate surse de pe cerul cu raze X.

Cygnus X-3 este un binar care împerechează un tip rar de stea de masă mare cu un însoțitor compact – probabil o gaură neagră.

„Natura stelei masive este un factor care face ca Cygnus X-3 să fie atât de intrigant”, a spus Ralf Ballhausen, asociat postdoctoral la Universitatea din Maryland, College Park și Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland.

„Este o stea Wolf-Rayet, un tip care a evoluat până la punctul în care fluxurile puternice numite vânturi stelare scot gazul din suprafața stelei și o conduce spre exterior. Obiectul compact mătură și încălzește o parte din acest gaz, făcându-l să emită raze X.”

O lucrare care descrie descoperirile, conduse de Ballhausen, vor apărea într-o ediție viitoare a The Astrophysical Journal și sunt disponibile în prezent pe serverul arXiv preprint.

„Pentru XRISM, Cygnus X-3 este o țintă Goldilocks — luminozitatea sa este de „ exact în domeniul energetic în care XRISM este deosebit de sensibil”, a spus co-autorul Timothy Kallman, astrofizician la NASA Goddard. „Această sursă neobișnuită a fost studiată de fiecare satelit cu raze X zburat vreodată, așa că observarea ei este un fel de rit de trecere pentru noile misiuni cu raze X.”

XRISM (pronunțat „crism”) este condus de JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) în colaborare cu NASA, împreună cu contribuții de la ESA (Agenția Spațială Europeană). NASA și JAXA au dezvoltat instrumentul spectrometru cu microcalorimetru al misiunii, numit Resolve.

Observând Cygnus X-3 timp de 18 ore la sfârșitul lunii martie, Resolve a dobândit un spectru de înaltă rezoluție care le permite astronomilor să înțeleagă mai bine dinamica complexă a gazelor care funcționează. Acolo. Acestea includ ieșirea de gaze produse de o stea fierbinte și masivă, interacțiunea acesteia cu companionul compact și o regiune turbulentă care poate reprezenta o trezire produsă de însoțitor în timp ce orbitează prin gazul care se degajă.

În Cygnus X -3, steaua și obiectul compact sunt atât de apropiate încât completează o orbită în doar 4,8 ore. Se crede că binarul se află la aproximativ 32.000 de ani lumină depărtare în direcția constelației nordice Cygnus.

În timp ce norii groși de praf din planul central al galaxiei noastre ascund orice lumină vizibilă de la Cygnus X-3, binarul are a fost studiat în lumină radio, infraroșie și gama, precum și în raze X.

Sistemul este scufundat în gazul care curge stele, care este iluminat și ionizat de razele X de la companionul compact. Gazul emite și absoarbe raze X, iar multe dintre vârfurile și văile proeminente ale spectrului încorporează ambele aspecte. Cu toate acestea, o simplă încercare de a înțelege spectrul este scurtă, deoarece unele dintre caracteristici par să fie în locul greșit.

Aceasta se datorează faptului că mișcarea rapidă a gazului dislocă aceste caracteristici de energiile lor normale de laborator datorită efect Doppler. Văile de absorbție se schimbă de obicei la energii mai mari, indicând că gazul se deplasează către noi la viteze de până la 930.000 mph (1,5 milioane km/h). Picurile de emisie se deplasează în jos la energii mai mici, indicând că gazul se îndepărtează de noi la viteze mai mici.

Unele caracteristici spectrale au afișat văi de absorbție mult mai puternice decât vârfurile de emisie. Motivul acestui dezechilibru, concluzionează echipa, este că dinamica vântului stelar permite gazului în mișcare să absoarbă o gamă mai largă de energii de raze X emise de însoțitor. Detaliile spectrului XRISM, în special la energii mai mari, bogate în caracteristici produse de atomii de fier ionizat, le-au permis oamenilor de știință să dezlege aceste efecte.

„O cheie pentru dobândirea acestui detaliu a fost capacitatea XRISM de a monitoriza sistemul pe parcursul mai multor orbite”, a declarat Brian Williams, om de știință al NASA pentru misiunea de la Goddard. „Sunt mult mai multe de explorat în acest spectru și, în cele din urmă, sperăm că ne va ajuta să stabilim dacă obiectul compact al lui Cygnus X-3 este într-adevăr o gaură neagră.”

XRISM este o misiune de colaborare între JAXA și NASA, cu participarea ESA. Contribuția NASA include participarea la știință din partea CSA (Agenția Spațială Canadiană).

(Fluierul)