Ved hjælp af røntgenpolarimetri explorer (IXPE) og Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) har indiske astronomer observeret et røntgenbinært system kendt som GX 9+1. Resultater af den observationskampagne, der blev præsenteret i et papir, der blev offentliggjort 4. februar på arxiv Pre-print-server, kaster mere lys over de spektro-polarimetriske egenskaber i dette system.
Røntgenbinarier (XRB’er) er sammensat af en normal stjerne eller en hvid dværg, der overfører masse til en kompakt neutronstjerne eller et sort hul. Baseret på massen af ledsagerstjernen opdeler astronomer dem i røntgenbinarier med lav masse (LMXB) og højmasse røntgenbinarier (HMXB).
Neutronstjerne (NS) LMXB’er er yderligere opdelt i atoll- og Z -kilder. De såkaldte atoll-type systemer deler nogle egenskaber med sorte hul LMXB’er, da de har lignende røntgenspektre og timingegenskaber. De adskiller sig imidlertid i deres radioegenskaber, idet atollkilder er 27 gange mindre radiolysende.
GX 9+1 er en lys, vedvarende galaktisk NS LMXB i en afstand af ca. 16.300 lysår. Det blev opdaget i 1965 og er klassificeret som en atollkilde. Tidligere observationer af GX 9+1 har fundet, at det har tilbragt det meste af sin tid i den bløde tilstand siden sin opdagelse.
Selvom GX 9+1 har været kendt i over et halvt århundrede, forbliver mange af dens parametre næppe begrænset. Derfor besluttede et team af astronomer ledet af Valliattu Prakash fra den indiske rumforskningsorganisation (ISRO) at undersøge denne kilde med IXPE og pænere.
“Vi præsenterer den første spektro-polarimetriske undersøgelse af den lyse atollkilde GX 9+1 ved hjælp af den samtidige billeddannelses røntgenpolarimetri-opdagelsesrejsende og neutronstjernens interiørkompositionsopdagelsesobservationer,” skrev forskerne i papiret.
Observationerne afslørede, at GX 9+1 forblev i den bløde tilstand uden nogen ændringer i tilstand i hele observationsperioden, der begyndte i august 2024. Dog blev der identificeret betydelige variationer i tællerhastighed i lyskurven under disse observationer.
Undersøgelsen fandt, at GX 9+1 viser en betydelig polarisering i 2-3 keV -energiområdet med en polarisationsgrad på ca. 3,3% og en polarisationsvinkel på ca. 11 grader. Astronomerne tilføjede, at der ikke blev påvist nogen signifikant polarisering i området 2-8 keV.
I henhold til papiret kunne det observerede spektrum af GX 9+1 være godt modelleret ved hjælp af en kombination af komponiseret sortkropsemission fra neutronstjernens overflade og komponiseret kontinuum med diskfotoner som inputfrøfotoner. Forfatterne af undersøgelsen konkluderer, at de spektrale egenskaber af dette system under observationer generelt er i overensstemmelse med dem fra andre kendte lyse atollekilder i den bløde tilstand.
Opsummering af resultaterne bemærker astronomerne, at polarisationsunderskrifterne i GX 9+1 favoriserer tilstedeværelsen af en optisk tyk kileformet korona over akkretionsdisken. De tilføjer, at resultaterne også antyder eksistensen af en overgangsskal med polære hætter fjernet tæt på neutronstjernens overflade.