Спектр Chandra/HETG EXO 2030+375. Источник: Ballhausen et al., 2024.
Международная группа астрономов наблюдала рентгеновскую двойную звездную систему под названием EXO 2030+375. Результаты кампании наблюдения, представленные в исследовательской статье, опубликованной 18 июня на сервере препринтов arXiv, дают дальнейшее понимание эволюции и природы огромного извержения этой системы, наблюдавшегося три года назад.
Рентгеновские двойные системы (XRB) состоят из обычной звезды или белого карлика, который передает массу компактной нейтронной звезде или черной дыре. В зависимости от массы звезды-компаньона астрономы разделяют их на рентгеновские двойные системы малой массы (LMXB) и рентгеновские двойные системы большой массы (HMXB).
Be/рентгеновские двойные системы (BeXRB) являются самой крупной подгруппой HMXB. Эти системы состоят из Ве-звезд и обычно нейтронных звезд, включая пульсары. Наблюдения показали, что большинство этих систем излучают слабое, постоянное рентгеновское излучение, перемежающееся вспышками продолжительностью несколько недель.
EXO 2030+375 — это BeXRB, обнаруженный во время мощного рентгеновского всплеска в 1985 году. Система состоит из намагниченной нейтронной звезды и компаньона B0 Ve. Орбитальный период EXO 2030+375 составляет 46 дней, а нейтронная звезда демонстрирует рентгеновские пульсации с периодом около 43 секунд. Двойная звезда, скорее всего, находится на расстоянии 7800 световых лет от нас, но некоторые исследования предполагают, что расстояние еще меньше.
На данный момент от EXO 2030+375 наблюдались три гигантские вспышки — в 1985, 2006 и 2021 годах. Самая последняя вспышка, начавшаяся в июле 2021 года, наблюдалась с помощью космического корабля Nuclear Spectroscope Telescope Array (NuSTAR) и с помощью нейтронной звезды. Исследователь состава (NICER) наблюдался на борту Международной космической станции (МКС). Наблюдения проводила группа астрономов под руководством Ральфа Баллхаузена из Университета Мэриленда в Колледж-Парке.
Наблюдения EXO 2030+375 выявили резкий спектральный переход, характеризующийся ужесточением спектра в сторону более низкой светимости. Это открытие удивительно, поскольку многие аккрецирующие пульсары демонстрируют стабильный степенной континуум, который в основном формируется за счет комптонизированного тормозного излучения при светимости выше 10 ундециллионов эрг/с. Астрономы обнаружили, что при более низкой светимости можно ожидать значительных спектральных переходов к аккреции низкой светимости.
Согласно исследованию, наблюдаемое спектральное ужесточение не может быть описано простым изменением показателя степенного закона или энергии сворачивания, но требует дополнительных компонентов поглощения или излучения. Оказалось, что наблюдения NuSTAR подтвердили существование такого свойства поглощения при энергии 10 кэВ, которое предполагалось в предыдущих исследованиях. Исследователи подозревают, что это свойство является продуктом формирования сложного континуума.
Анализируя собранные данные, авторы исследования не смогли обнаружить каких-либо сильных линий поглощения или излучения. Однако мониторинг NICER выявил умеренную изменчивость эквивалентной ширины линии железа.
