AT 2019avd: Непоглощенная рентгеновская светимость в диапазоне 0,3–2 кэВ. Черные точки, голубые звезды и красные звезды представляют данные NICER, XRT/Swift и LETG/Chandra соответственно. Фото: Ван и др., 2023 г.
Международная группа астрономов использовала набор космических телескопов для наблюдения своеобразного ядерного переходного процесса, известного как AT 2019avd. Результаты наблюдательной кампании, представленные в статье, опубликованной 21 декабря на сервере препринтов arXiv, дают важную информацию о свойствах и поведении этого переходного процесса.
Ядерная астрофизика является ключом к пониманию взрывов сверхновых и, в частности, синтеза химических элементов, образовавшихся после Большого взрыва. Поэтому обнаружение и расследование ядерных переходных событий может иметь важное значение для расширения наших знаний в этой области.
AT 2019avd с красным смещением 0,028 представляет собой своеобразный ядерный транзиент, открытый Центром переходных процессов Цвикки (ZTF) в 2009 году. Переходный процесс был обнаружен на различных длинах волн, от радио до мягкого рентгеновского излучения, и недавно он продемонстрировал два эпизода непрерывных вспышек. с различными профилями, охватывающими более двух лет.
Предыдущие исследования AT 2019avd, основываясь на его ультрамягком рентгеновском спектре и оптических спектральных линиях, предположили, что это может быть событие приливного разрушения (TDE). В общем, TDE происходит, когда звезда проходит достаточно близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается приливными силами черной дыры, вызывая процесс разрушения. Однако две оптические вспышки, наблюдавшиеся в этом транзиенте, оказались нетипичными для ТДЭ.
Чтобы определить истинную природу AT 2019avd, группа астрономов под руководством Янаня Ванга из Китайской академии наук задействовала космические корабли НАСА Swift и Chandra, а также исследователь внутреннего состава нейтронной звезды (NICER) на борту Международного космического корабля. Станция (МКС) для проведения кампании по мониторингу этого переходного процесса продолжительностью более 1000 дней.
Наблюдения AT 2019avd показали, что он демонстрирует высокую рентгеновскую изменчивость как на коротких (длительностью от сотен до тысяч секунд), так и на длинных (годы) временных масштабах. Более того, кампания по мониторингу выявила некоторые уникальные свойства этого переходного процесса.
Прежде всего, резкое падение светимости AT 2019avd произошло примерно через 225 дней после пика рентгеновского излучения, превышавшего два порядка величины. Это падение светимости сопровождалось рентгеновским спектральным ужесточением и сопровождалось возможным выбросом оптически толстого радиоизлучения.
Наблюдения выявили более мягкую связь с большей яркостью на протяжении всей вспышки, поскольку спектр становится жестче по мере уменьшения светимости. Было также обнаружено, что когда светимость уменьшается более чем на одну величину, температура черного тела остается постоянной, а индекс фотонов уменьшается с увеличением светимости.
Согласно исследованию, дробная среднеквадратическая (rms) амплитуда обнаруженной рентгеновской переменности высока и составляет в среднем 43%, и ее эволюция связана со спектральным состоянием. Астрономы предполагают, что эту изменчивость можно объяснить какими-то промежуточными комковатыми потоками.
Авторы статьи отмечают, что полученные результаты не позволяют им сделать окончательные выводы о TDE-природе AT 2019avd. Они планируют дальнейший мониторинг этого переходного процесса, чтобы увидеть, достигнет ли он в конечном итоге стандартного жесткого состояния и сколько времени потребуется, чтобы проследить полную эволюцию процесса аккреции.
