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Centaurus X-3

Coordinates : 11 h 21 m 15.78 s , −60° 37′ 22.7″ Centaurus X-3 (4U 1118–60) is an X-ray pulsar with a period of 4.84 seconds. It was the first X-ray pulsar to be discovered, and...

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Coordinates: Mapa del cielo11h 21m 15.78s, −60° 37′ 22.7″

Centaurus X-3 (4U 1118–60) is an X-ray pulsar with a period of 4.84 seconds. It was the first X-ray pulsar to be discovered, and the third X-ray source to be discovered in the constellation Centaurus. The system consists of a neutron star orbiting a massive, O-type supergiantstar dubbed Krzemiński's star/(k)ʃɛˈmɪnskiz/ after its discoverer, Wojciech Krzemiński. Matter is being accreted from the star onto the neutron star, resulting in X-ray emission.

History

Centaurus X-3 was first observed during experiments of cosmic X-ray sources made on May 18, 1967. These initial X-ray spectrum and location measurements were performed using a sounding rocket.[9] In 1971, further observations were performed with the Uhuru satellite, in the form of twenty-seven 100-second duration sightings. These sightings were found to pulsate with an average period of 4.84 seconds,[10] with a variation in the period of 0.02 seconds. Later, it became clear that the period variations followed a 2.09 day sinusoidal curve around the 4.84 second period. These variations in arrival time of the pulses were attributed to the Doppler effect caused by orbital motion of the source, and were therefore evidence for the binary nature of Centaurus X-3.[11]

Despite detailed data from the Uhuru satellite as to the orbital period of the binary, and the pulsation period in the X-ray band as well as the minimum mass of the occulting star, the optical component remained undiscovered for three years. This was partly because Cen X-3 lies in the plane of the Galaxy in the direction of the Carina Spiral Arm, and so observations were forced to differentiate among dozens of faint objects. Centaurus X-3 was finally identified with a faint, heavily reddened variable star lying just outside the error box predicted by Uhuru observations.[12] The visible star was later named after its discoverer, Poland astronomer Wojtek Krzemiński.

Centaurus X-3 fue la primera fuente observada por el telescopio de rayos X ruso ART-XC . Se publicó una imagen con el título "Primera imagen de luz del Observatorio Spektr-RG ", que muestra la fuente captada por los telescopios individuales de ART-XC, así como la curva de luz de Centaurus X-3 plegada a su período de pulso de 4,8 s. [ 13 ]

Sistema

Centaurus X-3 se encuentra en el plano galáctico a unos 5,7  kiloparsecs de distancia, [ 6 ] hacia la dirección del Brazo de Carina-Sagitario , y es miembro de un sistema binario espectroscópico de ocultación . El componente visible es la Estrella de Krzemiński, una supergigante ; el componente de rayos X es una estrella de neutrones magnetizada y en rotación .

componente de rayos X

La emisión de rayos X se alimenta de la acreción de materia proveniente de la atmósfera expandida de la gigante azul que cae a través del punto lagrangiano interno , L1. El gas desbordante probablemente forma un disco de acreción y, finalmente, gira en espiral hacia adentro y cae sobre la estrella de neutrones, liberando energía potencial gravitatoria . El campo magnético de la estrella de neutrones canaliza el gas entrante hacia puntos calientes localizados en la superficie de la estrella de neutrones, donde se produce la emisión de rayos X.

La estrella de neutrones es eclipsada regularmente por su compañera gigante cada 2,1 días; [ 6 ] estos eclipses regulares de rayos X duran aproximadamente 1/4 del período orbital. También hay períodos esporádicos sin emisión de rayos X.

El historial del período de rotación de Centaurus X-3 muestra una tendencia de aceleración muy marcada en la disminución a largo plazo de su período de pulso. Esta aceleración se observó por primera vez en Centaurus X-3 y Hercules X-1 , y ahora se ha detectado en otros púlsares de rayos X. La explicación más plausible para el origen de este efecto es el torque que ejerce el material en acreción sobre la estrella de neutrones.

La estrella de Krzemiński

La estrella de Krzemiński es una estrella masiva caliente de 20,5 masas solares ( M☉ ), ligeramente evolucionada, con un radio de 12  R☉ y tipo espectral O6-7 II-III.

Hay pocas dudas sobre la validez del candidato óptico, ya que concuerda aparentemente con el período y la fase de Cen X-3, y presenta la misma similitud en su curva de luz de doble onda y amplitud observada en otros sistemas binarios masivos conocidos. Las variaciones elipsoidales de luz de doble onda son producidas por una gigante deformada por las fuerzas de marea que casi llena su lóbulo de Roche . El componente visible corresponde a una estrella de clase OB II, comparable con la masa derivada de los datos de rayos X, consistente con el radio mínimo determinado por la duración del eclipse de rayos X.

Véase también

Referencias

  1. ^ a b c Tjemkes, SA; Zuiderwijk, EJ; Van Paradijs, J. (1986). "Curvas de luz óptica de binarios masivos de rayos X". Astronomía y Astrofísica . 154 : 77. Código Bib : 1986A y A...154...77T .
  2. ^ a b c d e Vallenari, A.; et al. (Colaboración Gaia) (2023). " Gaia Data Release 3. Summary of the content and survey properties" . Astronomy and Astrophysics . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A&A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 . Registro Gaia DR3 para esta fuente en VizieR .
  3. ^ Samus', NN; et al. (julio de 2003), "Una versión electrónica del segundo volumen del Catálogo general de estrellas variables con coordenadas mejoradas", Astronomy Letters , 29 (7): 468– 479, Bibcode : 2003AstL...29..468S , doi : 10.1134/1.1589864 , S2CID 16299532 
  4. ^ Ash, TDC; Reynolds, AP; Roche, P.; Norton, AJ; Still, MD; Morales-Rueda, L. (1999). "La masa de la estrella de neutrones en Centaurus X-3" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 307 (2): 357. Bibcode : 1999MNRAS.307..357A . doi : 10.1046/j.1365-8711.1999.02605.x .
  5. ^Falanga, M.; Bozzo, E.; Lutovinov, A.; Bonnet-Bidaud, J. M.; Fetisova, Y.; Puls, J. (2015). "Ephemeris, orbital decay, and masses of ten eclipsing high-mass X-ray binaries". Astronomy & Astrophysics. 577: A130. arXiv:1502.07126. Bibcode:2015A&A...577A.130F. doi:10.1051/0004-6361/201425191. S2CID 119212238.
  6. ^ abcdeNaik, Sachindra; Paul, Biswajit; Ali, Zulfikar (August 2011), "X-Ray Spectroscopy of the High-mass X-Ray Binary Pulsar Centaurus X-3 over Its Binary Orbit", The Astrophysical Journal, 737 (2): 79, arXiv:1106.0370, Bibcode:2011ApJ...737...79N, doi:10.1088/0004-637X/737/2/79, S2CID 118435704
  7. ^Blondin, John M. (1994). "The shadow wind in high-mass X-ray binaries". Astrophysical Journal. 435: 756. Bibcode:1994ApJ...435..756B. doi:10.1086/174853.
  8. ^Nashed, G. G. L. (June 2023), "The Effect of f(R, T) Modified Gravity on the Mass and Radius of Pulsar HerX1", The Astrophysical Journal, 950 (2): 129, arXiv:2306.10273, Bibcode:2023ApJ...950..129N, doi:10.3847/1538-4357/acd182, ISSN 0004-637X
  9. ^Chodil, G.; Mark, Hans; Rodrigues, R.; Seward, F.; Swift, C. D.; Hiltner, W. A.; Wallerstein, George; Mannery, Edward J. (September 1967), "Spectral and Location Measurements of Several Cosmic X-Ray Sources Including a Variable Source in Centaurus", Physical Review Letters, 19 (11): 681–683, Bibcode:1967PhRvL..19..681C, doi:10.1103/PhysRevLett.19.681
  10. ^Giacconi, R.; et al. (1971), "Discovery of Periodic X-Ray Pulsations in Centaurus X-3 from UHURU", Astrophysical Journal, 167: L67, Bibcode:1971ApJ...167L..67G, doi:10.1086/180762
  11. ^Schreier, E.; et al. (March 15, 1972), "Evidence for the Binary Nature of Centaurus X-3 from UHURU X-Ray Observations", Astrophysical Journal, 172: L79–L89, Bibcode:1972ApJ...172L..79S, doi:10.1086/180896
  12. ^Krzeminski, W. (September 1974), "The identification and UBV photometry of the visible component of the Centaurus X-3 binary system", Astrophysical Journal, 192: L135–L138, Bibcode:1974ApJ...192L.135K, doi:10.1086/181609
  13. ^"Новости. Первый свет обсерватории "Спектр-РГ"". www.roscosmos.ru. Retrieved 2019-08-05.
  • Spin frequency history of Cen X-3
  • Cen+X-3

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