天文学家观测到遥远X射线双星的巨大爆发

天文学家利用国际空间站上的中子星内部成分探测器 (NICER) 观测到了一颗遥远的 X 射线双星，名为 EXO 2030+375。观测活动使他们能够探索该系统中发生的一次巨大爆发。观测结果于5 月 31 日在预印本服务器arXiv上发布。

X 射线双星是由一颗普通恒星或白矮星将质量转移到一颗致密中子星或黑洞上而形成的。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)。

Be/X 射线双星 (Be/XRB) 是 HMXB 中最大的子群。这些系统由 Be 星和中子星(通常包括脉冲星)组成。观测发现，这些系统中的大多数都表现出微弱的持续 X 射线辐射，并被持续数周的爆发所中断。

EXO 2030+375 距离我们约 7,800 光年，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，中子星的 X 射线脉动周期约为 43 秒。

自 1985 年发现以来，EXO 2030+375 经历了三次大爆发——分别在 1985 年、2006 年和 2021 年。最近的一次爆发从 2021 年 6 月持续到 2022 年初，一直受到包括 NICER 在内的各种仪器的监测。现在，由德国埃尔朗根-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。

“我们展示了基于 NICER 监测的光谱和时间分析结果，涵盖了 20 至 310 mCrab 的 2-10 keV 通量范围。每隔一天进行一次的密集监测和大约 160 ks 的总曝光时间使我们能够密切跟踪爆发期间的源演变，”科学家在论文中写道。

NICER 使 Thalhammer 的团队能够在所研究的爆发过程中观察到 EXO 2030+375 发射中的两种类型的转变：脉冲轮廓的转变和硬度-光度关系的转变。总体而言，发现轮廓显示出对光度的明显依赖性，转变发生在光度约为 2 十亿亿尔格/秒时，这表明发射模式发生了变化。

天文学家指出，检测到的光谱随光度增加而变软的现象与以前的爆发非常吻合。他们补充说，已经确定了轮廓的多个峰值和谷值，可以简单地将其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，2021-2022 年的爆发与前两次爆发相比，峰值光度明显较低。论文作者推测，这可能是由于最新一次爆发的开始时间比之前的观测预测的要早。