Обсерватория «Спектр-РГ» изучила самый яркий рентгеновский объект в августе
На Земле и вокруг нее существует не так много телескопов, способных наблюдать за Вселенной в самом высокоэнергетичном, рентгеновском спектре. Один из них — телескоп ART-XC имени М. Н. Павлинского обсерватории «Спектр-РГ» — в настоящее время следит за рентгеновской новой Swift J1727.8-1613, которая является самым ярким объектом летнего неба 2023 года в этом спектре.
Маломассивные рентгеновские двойные состоят из обычной и нейтронной звезд, причем иногда роль последней может играть черная дыра. Как правило, они ведут себя очень «тихо», а аккреция вещества первой звезды на ее компаньонку почти незаметна, так как материал не падает на компактный объект, а накапливается в диске вокруг него.
Когда вещества в диске становится слишком много, оно «стекает» в сингулярность или «выпадает» на поверхность нейтронной звезды, в результате чего происходит мощнейшая вспышка и появляется так называемая «рентгеновская новая». Аккреционный диск, разогреваемый протекающим через него веществом, начинает ярко светиться во всем диапазоне длин волн, затмевая звезду-«донор». Такие вспышки происходят раз в несколько лет и становятся желанным объектом наблюдений для всех астрономов мира.
В конце августа 2023 года появилась еще одна такая система — Swift J1727.8-1613. Сначала ее удалось обнаружить с помощью оптических телескопов, но через несколько дней она «разгорелась» в рентгеновском диапазоне. Если измерять ее яркость, используя в качестве эталона Крабовидную туманность (астрофизики иногда так делают для наглядности), то получится, что летне-осенняя рентгеновская новая буквально за два дня достигла яркости в 7 Краб.
Самые ранние стадии вспышки, начавшейся 24 августа, были зарегистрированы обсерваторией ИНТЕГРАЛ во время плановых наблюдений российских ученых. Уже спустя пару дней в дело вступил российский телескоп ART-XC имени Павлинского обсерватории «Спектр-РГ». Всего за несколько часов наблюдений удалось собрать примерно 30 миллионов фотонов от источника. Еще три миллиона более жестких фотонов набрал телескоп IBIS обсерватории ИНТЕГРАЛ за двое суток.
«Информации для анализа оказалось необычно много — в обзоре всего неба мы чаще всего имеем дело со слабыми источниками, от которых ART-XC удается зарегистрировать всего несколько десятков фотонов», — объяснил астрофизик из Института космических исследований (ИКИ) РАН Илья Мереминский.
Данные уже позволили установить любопытную деталь: поток излучения от Swift J1727.8-1613 меняется с периодом в 2,5 секунды, причем на всех длинах волн. Позднее же оказалось, что со временем частота растет, однако этот феномен еще не до конца понятен ученым. «Дело тут, по-видимому, в геометрии течения вещества вблизи черной дыры — начиная с некоторого радиуса аккреционный диск разрушается и замещается горячим течением, в котором и рождается эта переменность, частота которой зависит от размера этой области», — высказал предположение Мереминский.
Ученые считают, что наблюдения за Swift J1727.8-1613 позволят расширить наши знания о геометрии черных дыр и свойствах одних из самых экзотических объектов во Вселенной, поэтому они намерены продолжить свои исследования, активно используя данные с разработанного в НПО Лавочкина «Спектра-РГ».
