Cambridge’deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nden Dheeraj Pasham liderliğindeki uluslararası bir gökbilimci ekibi, eRO-QPE2’den yarı periyodik patlamaların (QPE’ler) uzun vadeli evrimi üzerine bir çalışma yürüttü. Ön baskı sunucusu arXiv’de 1 Kasım’da yayınlanan çalışma sonuçları, bu kaynaktan gelen QPE’nin üç buçuk yıldan fazla bir süre boyunca olağanüstü istikrarını gösterdi.
QPE’ler, galaktik çekirdeklerdeki merkezi süper kütleli kara deliklerin (SMBH’ler) yakınında meydana gelen, kararlı akı seviyelerinde kısa, yüksek genlikli, yarı periyodik X-ışını patlamaları olarak tanımlanır. Standart yarı periyodik salınımların (QPO) daha yumuşak yarı sinüsoidal modülasyonundan farklıdırlar.
Rus-Alman yörünge astrofizik gözlemevi “Spektr-RG” (“Spektr-Roentgen-Gamma”) üzerindeki eROSITA cihazı kullanılarak 2021 yılında keşfedilen eRO-QPE2 kaynağı, 2MASX J02344872-4419325 galaksisiyle ilişkilidir ve kırmızıya kaymaya sahiptir. 0.0175. ESA’nın XMM-Newton uydusu ile yapılan sonraki gözlemler, eRO-QPE2’nin, 0,5-2 keV aralığında yaklaşık 0,12 ila 1,2 tredesilyon erg/s arasında değişen içsel parlaklığa sahip QPE sergilediğini gösterdi. Bu patlamaların ortalama yükseliş-düşme süresi değişimi yaklaşık 27 dakikadır; tepeden tepeye ayrım yaklaşık 2,4 saattir ve görev döngüsü %19’dur.
Yeni çalışmada Pascham’ın ekibi, Ağustos 2020 ile Şubat 2024 arasında elde edilen XMM-Newton verilerini kullanarak eRO-QPE2’nin uzun vadeli evrimini inceledi. Sonuçlar, eRO-QPE2’nin, tepe patlama parlaklığı, patlama sıcaklığı, hareketsiz sıcaklık ve hareketsiz parlaklık açısından 3,5 yıllık gözlem periyodunun tamamı boyunca dikkate değer derecede stabil olduğunu gösterdi. 2,35 saat olarak hesaplanan ortalama QPE tekrar süresinin 2022-2024 yılları arasında sabit kaldığı, Ağustos 2020 ile Haziran 2022 arasında ise yaklaşık altı dakikalık bir düşüşe işaret ettiği görüldü.
Bu stabilite, bilinen QPE’ler dizisiyle tezat oluşturuyor çünkü bunlar genellikle karşılaştırılabilir gözlem periyotları boyunca patlamalarda ve sessiz akışta bir azalma gösteriyor. Nispeten kısa QPE tekrarlama süresi göz önüne alındığında, eRO-QPE2 diğer sistemlerden daha fazla döngüden geçmiştir ve bu da onun olağanüstü stabilitesini vurgulamaktadır.
Gökbilimciler, eRO-QPE2 patlamalarının kökeninin, 230.000 güneş kütlesine sahip bir kara delik tarafından kısmen gelgit yoluyla fırlatılan düşük kütleli (yaklaşık 0,18 güneş kütlesi) bir beyaz cüceyle ilgili olabileceğini düşünüyor. Ancak bu hipotezin doğrulanması için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
“Bu çalışmada, 1277 gün veya 3,5 yıllık bir zaman tabanı olan Ağustos 2020 ile Şubat 2024 arasında elde edilen XMM-Newton verilerini kullanarak eRO-QPE2’nin uzun vadeli evrimini inceledik. Sonuçlarımız, eRO-QPE2’nin gözlem süresi boyunca olağanüstü bir stabilite sergilediğini gösteriyor, bu da onu yarı periyodik salınımlar yaşayan bilinen diğer sistemlerden ayırıyor” diye yazdı araştırmacılar.
Bu çalışma, galaktik çekirdeklerdeki süper kütleli kara deliklerin yakınında meydana gelen fiziksel süreçlerin anlaşılmasına yardımcı olabilecek, yarı periyodik patlamaların özellikleri ve evrimi hakkında değerli bilgiler sağlamaktadır. Devam eden gözlemler ve veri analizi, bilim adamlarının bu alışılmadık astrofiziksel olayla ilgili modelleri ve hipotezleri geliştirmelerine olanak tanıyacak.
