Оптический мониторинг RX J0513.9−6951. Фото предоставлено: arXiv (2024 г.). DOI: 10.48550/arxiv.2411.14273
С помощью спутника XMM-Newton ЕКА и космического корабля НАСА «Чандра» немецкие астрономы наблюдали источник сверхмягкого рентгеновского излучения под названием RX J0513.9-6951. Результаты наблюдений, опубликованные на сервере препринтов arXiv, проливают дополнительный свет на развитие этого источника.
Источники сверхмягкого рентгеновского излучения (SSS) представляют собой подкласс систем катаклизмических переменных (CV). Считается, что они образуют белые карлики (ВД) в тесных двойных звездных системах с термоядерным горением на их поверхности. Такие системы также имеют высокую скорость аккреции массы.
Обнаруженный в 1993 году объект RX J0513.9−6951 (или сокращенно RXJ0513) представляет собой светящееся переходное SSS в Большом Магеллановом Облаке (БМО). Предыдущие наблюдения RXJ0513 показали, что у нее есть сильные эмиссионные линии водорода, гелия, а также несколько эмиссионных элементов с более высокой ионизацией, что указывает на наличие аккреционного диска.
Система показывает повторяющиеся низкие состояния в оптическом диапазоне, которые длятся 20–40 дней и повторяются каждые 100–200 дней. Более того, эти оптические низкие состояния сопровождаются рентгеновскими всплесками, поэтому оптические и рентгеновские состояния строго антикоррелированы.
Чтобы лучше понять такое поведение RXJ0513, группа астрономов под руководством Андрея Тавлеева из Тюбингенского университета в Германии решила изучить эту систему с помощью XMM-Newton и Chandra.
«В данной работе мы провели спектральный анализ источника сверхмягкого рентгеновского излучения RX J0513.9-6951, наблюдаемого телескопами «Чандра» и XMM-Ньютон в рентгеновском диапазоне во время его оптически низкого состояния, когда источник проявляет свою максимальная яркость рентгеновского излучения», — пишут исследователи на работе.
Наблюдения показали, что фотосферный радиус белого карлика в RX J0513.9−6951 и его болометрическая светимость увеличиваются с уменьшением оптического потока, и наоборот. Кроме того, оказалось, что при уменьшении оптической яркости система смещается в сторону устойчивого горения полосы.
Исследование также обнаружило корреляцию между фотосферным радиусом белого карлика и размером источника в R-диапазоне, а также между болометрической светимостью и размером в R-диапазоне. Однако это открытие бросает вызов модели противоречий, которая предсказывает противоположную корреляцию между радиусом фотосферы и оптической яркостью.
Поэтому авторы статьи предлагают альтернативную модель периодичности RXJ0513. В их модели поток дальнего ультрафиолета/мягкого рентгеновского излучения преобразуется в оптический диапазон за счет многократного рассеяния в облачной системе над аккреционным диском. Ученые подозревают, что облачная система сильно насыщена, когда белый карлик имеет относительно низкую светимость и небольшой радиус, сравнимый с радиусом холодного WD.
«Относительно небольшая и тускло светящаяся фотосфера WD обеспечивает лучшие условия для формирования облаков. «Следовательно, эффективная оптическая толщина облачной пластины увеличивается, и мы наблюдаем яркое оптическое состояние источника, сопровождающееся слабым потоком рентгеновского излучения», — заключили исследователи учёного.
