美国宇航局(NASA)凌日系外行星巡天卫星(TESS)在执行系外行星搜索任务期间,意外观测到黑洞X射线双星系统AT 2019wey的爆发上升阶段。相关观测结果由纽约市立学院(City College of New York)Alyana Jusino领衔的团队整理,并于3月25日发布在arXiv预印本服务器上。

TESS于2018年发射,主要任务是对太阳附近约20万颗明亮恒星开展巡天,以寻找凌日系外行星。在延长任务阶段,TESS也被用于研究多类亮度变化天体,包括近地小行星、脉动恒星以及包含超新星的遥远星系。

研究团队介绍,TESS在2019年底一次系外行星搜索中发现一处亮度变化源,后确认其为AT 2019wey。该目标此前已由Zwicky瞬变设施(ZTF)和ATLAS光学巡天首次探测,并被归类为黑洞X射线双星(BHXRB)。这类系统通常由黑洞与其轨道伴星构成,伴星多为低质量、处于演化阶段的恒星。

根据论文描述,AT 2019wey位于TESS第19扇区观测范围内,TESS以30分钟时间间隔获取全幅图像,记录了从爆发前两天到爆发后25天的光学变化过程。研究团队称,这组数据提供了迄今已知黑洞X射线双星系统中时间分辨率最高的光学上升阶段观测之一,并覆盖了爆发进入阶段近乎连续的27天。

观测结果显示,AT 2019wey的爆发始于2019年11月26日,爆发的幂律上升指数约为0.74。研究团队指出,由此推导的爆发起始时间早于ZTF和ATLAS对该源的首次探测时间。
研究人员还将TESS结果与国际空间站(ISS)上的全天X射线监测仪MAXI的数据进行对比,发现AT 2019wey的X射线亮度增强同样早于ZTF和TESS的首次探测。论文作者据此表示,这一时间序列特征与“由内向外爆发”的情景相符,即热不稳定性首先在系统内侧吸积盘触发,随后向外扩展。
此外,鉴于此前ZTF在AT 2019wey光变曲线衰减阶段报告过可能存在高频周期调制(周期约1.3小时),Jusino团队尝试利用TESS数据进行验证。论文称,在一小时至14天的周期范围内,研究未发现任何显著的周期性调制信号,其上限为0.48毫焦耳。
