Los transitorios de rayos X suaves ( SXTs ), también conocidos como novas de rayos X y transitorios de rayos X de agujeros negros, están compuestos por un objeto compacto (más comúnmente un agujero negro pero a veces una estrella de neutrones ) y algún tipo de estrella "normal", de baja masa (es decir, una estrella con una masa de alguna fracción de la masa del Sol). [1] [2] Estos objetos muestran cambios dramáticos en su emisión de rayos X, probablemente producidos por la transferencia variable de masa de la estrella normal al objeto compacto, un proceso llamado acreción . En efecto, el objeto compacto "devora" a la estrella normal, y la emisión de rayos X puede proporcionar la mejor vista de cómo ocurre este proceso. [3] El nombre "suave" surge porque en muchos casos hay una fuerte emisión de rayos X suave (es decir, de baja energía) de un disco de acreción cerca del objeto compacto, aunque hay excepciones que son bastante duras. [4]
Los transitorios de rayos X suaves Cen X-4 y Aql X-1 fueron descubiertos por Hakucho , el primer satélite astronómico de rayos X de Japón en ser generadores de explosiones de rayos X. [ 5]
Durante los episodios de acreción activa, denominados "estallidos", los SXT son brillantes (con luminosidades típicas superiores a 10 37 erg/s). Entre estos episodios, cuando no hay acreción, los SXT suelen ser muy débiles o incluso inobservables; a esto se le denomina estado "quiescente".
En el estado de "estallido", el brillo del sistema aumenta en un factor de 100 a 10 000, tanto en rayos X como en luz óptica. Durante el estallido, un SXT brillante es el objeto más brillante en el cielo de rayos X, y la magnitud aparente es de aproximadamente 12. Los SXT tienen estallidos con intervalos de décadas o más, ya que solo unos pocos sistemas han mostrado dos o más estallidos. El sistema vuelve a la inactividad en unos pocos meses. Durante el estallido, el espectro de rayos X es "suave" o está dominado por rayos X de baja energía, de ahí el nombre de transitorios de rayos X suaves .
Los SXT son bastante raros; se conocen alrededor de 100 sistemas. Los SXT son una clase de sistemas binarios de rayos X de baja masa . Un SXT típico contiene una subgigante o enana de tipo K que está transfiriendo masa a un objeto compacto a través de un disco de acreción . En algunos casos, el objeto compacto es una estrella de neutrones , pero los agujeros negros son más comunes. El tipo de objeto compacto se puede determinar mediante la observación del sistema después de un estallido; se verá emisión térmica residual de la superficie de una estrella de neutrones, mientras que un agujero negro no mostrará emisión residual. Durante la "quietud", la masa se acumula en el disco y, durante el estallido, la mayor parte del disco cae en el agujero negro. El estallido se desencadena cuando la densidad en el disco de acreción excede un valor crítico. La alta densidad aumenta la viscosidad, lo que produce el calentamiento del disco. El aumento de la temperatura ioniza el gas, lo que aumenta la viscosidad y la inestabilidad aumenta y se propaga por todo el disco. A medida que la inestabilidad alcanza el disco de acreción interior, la luminosidad de los rayos X aumenta y comienza la explosión. El disco exterior se calienta aún más por la intensa radiación del disco de acreción interior. Un mecanismo de calentamiento descontrolado similar opera en las novas enanas . [6] [7]
Algunas estrellas de neutrones superdensas en estado de reposo emiten radiación térmica de rayos X desde la superficie de una estrella de neutrones con luminosidades típicas de ~(10 32 —10 34 ) erg/s. En las denominadas "estrellas de neutrones superdensas cuasipersistentes", cuyos períodos de acreción y de reposo son particularmente largos (del orden de años), se puede observar el enfriamiento de la corteza de la estrella de neutrones calentada por la acreción en reposo. Analizando los estados térmicos de reposo de las estrellas de neutrones superdensas y el enfriamiento de su corteza, se pueden comprobar las propiedades físicas de la materia superdensa en las estrellas de neutrones. [8] [9]