Вид на черную дыру в рентгеновской двойной звезде. Рентгеновские лучи отражаются от внутренней поверхности сильного разряда, окружающего отверстие. Фото: Александр Муштуков
Астрономы обнаружили, что хорошо известная рентгеновская двойная система, точная природа которой до сих пор оставалась загадкой для ученых, на самом деле является скрытым сверхярким источником рентгеновского излучения. Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Рентгеновские двойные системы — это удивительные системы, состоящие из двух небесных тел: обычной звезды и компактного мертвого объекта, такого как черная дыра или нейтронная звезда, которая высасывает вещество из своего звездного компаньона. На данный момент в нашей галактике обнаружено несколько сотен таких источников. Когда дело доходит до самых мощных явлений во Вселенной, высвобождение гравитационной энергии в рентгеновских двойных звездных системах является чрезвычайно эффективным процессом.
Система Лебедь X-3 была одной из первых рентгеновских двойных звездных систем, обнаруженных в космосе. С начала 1970-х годов эта двойная звездная система известна своей способностью ненадолго выступать в качестве одного из самых интенсивных радиоисточников, но через несколько дней тускнеет или исчезает совсем. Эта особенность стимулировала ранние усилия, координируемые посредством телефонных звонков, по объединению астрономических наблюдений по всему миру.
Уникальное поведение системы во время этих кратковременных высокоэнергетических событий, которое контрастирует с ее «нормальной» природой, побудило Р. М. Хьельминга в 1973 году назвать ее «астрономической головоломкой Лебедь X-3». С тех пор было предпринято множество попыток понять его природу.
Прорыв в разгадке этой загадки произошел благодаря изучению этой системы с помощью спутника Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), запущенного НАСА в декабре 2021 года. По словам Александры Велединой, научного сотрудника Академии Университета Турку в Финляндии и ведущего автора исследования, использование поляризованного рентгеновского зрения позволило лучше понять конфигурацию материи, окружающей компактный объект в непосредственной близости от черной дыры. .
«Мы обнаружили, что компактный объект окружен оболочкой из плотного непрозрачного вещества. Свет, который мы наблюдаем, — это отражение внутренних стенок воронки, которые образованы окружающим газом и напоминают чашку с зеркальной внутренней частью», — объясняет Веледина.
Эта находка привела к идентификации Лебедя.
«ULX обычно наблюдаются как светящиеся точки на изображениях далеких галактик, причем их излучение усиливается за счет фокусирующего эффекта воронки, окружающей компактный объект, действующей подобно мегафону», — объясняет Юри Путанен, профессор факультета физики и астрономии из Университета Турку и соавтор исследовательской работы.
«Однако из-за огромных расстояний до этих источников, в тысячи раз превышающих протяженность Млечного Пути, они кажутся рентгеновским телескопам относительно тусклыми. Наше открытие теперь выявило яркий аналог этих далеких ULX, расположенный в нашей галактике. собственная галактика».
По мнению исследователей, эта значительная находка знаменует собой новую главу в изучении этого необычного космического источника и дает возможность более глубоко изучить экстремальное потребление материи.
Информация от: Университетом Турку
