Обсерватория «Интеграл» обнаружила новый тип рентгеновских двойных звезд

Результаты моделирования взаимодействия звездного ветра звезды-сверхгиганта с нейтронной звездой (рисунок с сайта www.esa.int, JM Blondin, North Carolina State University)

Астрономы, изучающие данные европейской рентгеновской обсерватории «Интеграл», предлагают выделить новый тип рентгеновских источников в массивных двойных звездных системах.

О том, что в тесной двойной системе, состоящей из звезды-гиганта или сверхгиганта и массивного компактного объекта, может генерироваться рентгеновское излучение, известно давно. Оно возникает, когда вещество нормальной звезды перетекает на компактный объект, закручиваясь в форме диска и сильно разогревась от внутреннего трения.

До последнего времени среди таких массивных рентгеновских двойных (High Mass X-ray binaries, HMXB) выделяли два основных типа объектов. Один тип имеет высокую рентгеновскую светимость порядка 10³⁶ эрг/с. Излучение таких объектов в среднем на длительных отрезках времени остается постоянным, но испытывает сильные кратковременные флуктуации, вызванные, по-видимому, колебаниями интенсивности звездного ветра, истекающего с поверхности звезды-сверхгиганта и падающего на нейтронную звезду или черную дыру. Такие источники были обнаружены уже на самом начальном этапе развития рентгеновской астрономии. Считалось, что их должно быть мало, поскольку фаза сверхгиганта в эволюции звезды продолжается очень недолго.

Другой тип источников обозначают Be/X-ray, поскольку в них звезда-гигант обычно принадлежит к спектральному классу Be. Они имеют значительно меньшую светимость — порядка 10³⁴ эрг/с, но иногда мощность их излучения заметно возрастает. Такие вспышки длятся от нескольких недель до нескольких месяцев и скорее всего связаны с динамическими процессами в аккреционных дисках. До сих пор именно такие источники считались в нашей Галактике самыми распространенными.

Однако с момента запуска в конце 2002 года европейской рентгеновской обсерватории «Интеграл» стали всё чаще обнаруживаться объекты иного типа. Большую часть времени они имеют еще более низкую светимость 10³²–10³³ эрг/с — на пределе чувствительности рентгеновских телескопов. Однако иногда в них возникают быстрые и мощные вспышки, при которых светимость возрастает на порядок. В отличие от объектов типа Be/X-ray такие вспышки развиваются очень быстро. Максимум достигается всего за несколько десятков минут, а вся вспышка длится не больше нескольких часов. До запуска «Интеграла» такие объекты почти не наблюдались из-за низкой рентгеновской светимости и краткости вспышек. «Интегралу» они стали доступны благодаря высокой чувствительности и большому полю зрения. Теперь складывается впечатление, что именно такие объекты могут оказаться самым распространенным типом массивных рентгеновских двойных.

Группа европейских астрономов под руководством Игнасио Негеруэла (Ignacio Negueruela) из Университета Аликанте (Испания) собрала воедино сведения, полученные «Интегралом», а также другими рентгеновскими спутниками, и предложила выделить такие объекты в особый тип SFXT (Supergiant Fast X-ray Transients, «сверхгигантские» быстрые рентгеновские транзиенты). Как видно из названия, источником вещества в таких системах служит звезда-сверхгигант. Это существенно меняет прежние представления о редкости рентгеновских двойных, где один из компонентов является сверхгигантом. Краткость вспышек, вероятно, связана с неустойчивым характером перетекания вещества. Например, сама звезда-донор может выбрасывать вещество непостоянно, или же всплески могут быть связаны с турбулентными явлениями при падении вещества на компактный объект. Однако внятных объяснений этих процессов у астрофизиков пока нет, отмечается в пресс-релизе Европейского космического агентства.

Александр Сергеев

<< Назад