天文学家观测到一个遥远的X射线双星的巨大爆发 _X射线双星

EXO 2030+375在30–50 keV波段的长期光照曲线，如黑色INTEGRAL-ISGRI和青色Swift BAT光照曲线所示。来源：Thalhammer等人， 2024年。
据美国物理学家组织网（Tomasz Nowakowski）：天文学家使用国际空间站上的中子星内部成分探测器（NICER）观测到了一个被称为EXO 2030+375的遥远X射线双星。这次观测活动使他们得以探索这个系统中发生的一次巨大爆发。观察结果于5月31日发布在预打印服务器arXiv上。
X射线双星是由一颗正常恒星或一颗白矮星组成的，它们将质量转移到致密中子星或黑洞上。根据伴星的质量，天文学家将它们分为低质量X射线双星（LMXBs）和高质量X射线联星（HMXBs）。
Be/X射线双星（Be/XRB）是HMXB中最大的子群。这些系统由Be星组成，通常还有中子星，包括脉冲星。观测发现，这些系统中的大多数都表现出微弱的持续X射线发射，这种发射会被持续数周的爆发打断。
在大约7800光年外， EXO 2030+375是一颗Be/XRB，由一颗磁化中子星和一颗B0-Ve伴星组成。该系统的轨道周期为46天，中子星表现出周期约为43秒的X射线脉动。
自1985年发现以来，EXO 2030+375已经经历了三次大爆发——分别是1985年、2006年和2021年。最近一次爆发从2021年6月持续到2022年初，包括NICER在内的各种仪器都对其进行了监测。现在，由德国埃尔兰根-纽伦堡大学的Philipp Thalhammer领导的天文学家团队公布了NICER观测的新结果。
科学家们在论文中写道：“我们展示了基于NICER监测的光谱和时序分析结果，涵盖了从20到310 mCrab的2–10 keV通量范围。大约每两天进行一次密集监测，总暴露时间约为160 ks，这使我们能够密切跟踪爆发期间的源演化。” 。
NICER允许Thalhammer的团队在所研究的爆发过程中观察到EXO 2030+375发射的两种类型的跃迁：一种是脉冲轮廓的跃迁，另一种是硬度-光度关系的跃迁。一般来说，发现轮廓显示出对光度的明显依赖性，在大约2个11亿erg/s的光度下发生跃迁，这表明发射模式发生了变化。
天文学家们指出，随着光度的增加，探测到的光谱软化与之前的爆发非常吻合。他们补充说，已经确定了剖面的多个波峰和波谷，这可以简单地描述为源自两个吸积柱的双组分发射模式的结果。
研究还发现，与前两次爆发相比，2021年至2022年的爆发达到了明显更低的峰值光度。该论文的作者认为，这可能是由于最近一次爆发的时间比之前的观测预测的要早。