Astrónomos han detectado que el disco de acreción alrededor del agujero negro en el sistema binario de rayos X MAXI J1820+070 está curvado, lo cual provoca fuertes fluctuaciones en el brillo del rango óptico del sistema. El artículo que detalla el trabajo fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Los procesos de acreción están muy extendidos en el Universo. Gracias a ellos, se forman estrellas y planetas, así como explosiones de supernovas de tipo Ia o los agujeros negros ganan masa. Las observaciones de tales objetos compactos rodeados por discos de acreción pueden decir mucho sobre los agujeros negros de diferentes masas.
El objeto detectado
MAXI J1820+070 (o ASASSN-18ey) se detectó en el rango óptico el 6 de marzo de 2018 como parte de la encuesta ASAS-SN. Luego, 5 días después fue detectado por el Telescopio MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image) de rayos X instalado en la ISS.
Este sistema binario se encuentra a 9.600 años luz de la Tierra y consta de un agujero negro de aproximadamente 8 veces la masa del Sol y una estrella de casi la mitad de la masa del Sol. Es una fuente de ráfagas de radiación en los rangos de rayos X y ondas de radio. Las observaciones anteriores del sistema ayudaron a revelar el movimiento del plasma en los chorros.
Ahora, un grupo de astrónomos liderado por Jessymol K. Thomas del Observatorio Astronómico de Sudáfrica ha publicado los resultados del análisis de las curvas de luz de MAXI J1820+070. El trabajo se centró en las bandas de rayos X, óptica y de radio, obtenidos por telescopios terrestres y espaciales cubriendo meses de observaciones en 2018-2019.
El descubrimiento
Los científicos identificaron varias fases en el comportamiento del sistema. Los primeros 86 días después del inicio del destello, se observó la curva de luz clásica de un destello de rayos X / óptico de un binario de rayos X de baja masa con una disminución gradual en el nivel de emisión.
De 87 a 112 días, hubo un aumento gradual del brillo junto con la aparición repentina de una enorme modulación de la radiación en el rango óptico. En ese periodo, el brillo máximo de la fuente se duplicó en casi 17 horas. Finalmente, de los 112 a los 253 días se inició un cambio en las propiedades de la radiación de rayos X. Esta pasó de un rango duro a uno suave.
Los investigadores concluyeron que este extraño comportamiento del sistema no puede explicarse por el calentamiento de la superficie de la estrella donante por rayos X. Ellos creen que es el resultado de la curvatura del disco de acreción.
En este caso, la fuente de radiación de rayos X duros, que podría ser la base del chorro, se ubica por encima de las regiones externas deformadas del disco de acreción. Esto permite aumentar el área del disco que se puede iluminar creciendo así significativamente el flujo de radiación en ciertos puntos de observación.