Кривые блеска 4U 1820-30, собранные по пяти приборам. Изображение предоставлено: Чжоу и др., 2024 г.
Астрономы из Национального центрального университета Тайваня исследовали необычное изменение суперорбитального периода рентгеновской двойной звезды под названием 4U 1820-30. Результаты исследования, опубликованные 13 сентября на сервере препринтов arXiv, могут помочь нам лучше понять природу этой системы.
Рентгеновские двойные системы 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).
4U 1820-30 — ультракомпактный LMXB вблизи центра шарового скопления NGC 6624. Он состоит из нейтронной звезды и теряющего массу компаньона — гелиевого белого карлика с массой 0,06-0,08 солнечных масс. Время обращения системы составляет около 685 секунд.
Предыдущие наблюдения 4U 1820-30 показали, что она демонстрирует не только орбитальные и сверхгорбовые вариации, но и суперорбитальную модуляцию с периодом, намного превышающим орбитальный период. Этот период составлял примерно 171,03 дня и оставался стабильным на протяжении последних нескольких десятилетий.
Но теперь группа астрономов под руководством И Чоу из Национального центрального университета сообщает о новом понимании модуляции суперорбитального периода 4U 1820-30 гг. Анализируя доступные данные различных телескопов с 1987 года, они обнаружили значительное изменение суперорбитального периода 4U 1820-30.
Согласно исследованию, спектры мощности, полученные с помощью пяти инструментов наблюдения, показывают значительное изменение суперорбитального периода со 171 до 167 дней в период с 1987 по 2023 год. Дальнейший анализ показывает, что этот период мог резко измениться между концом 2000 и началом 2023 года или, возможно, менялась плавно с производной периода около -0,000358 дней в сутки.
Предыдущие наблюдения 4U 1820-30 показали, что модуляция суперорбитального периода была вызвана необнаруженной третьей звездой-компаньоном в системе. Однако новые результаты команды Чжоу опровергают этот сценарий и наводят на мысль о других гипотезах. Вместо этого они предполагают, что за такое поведение может быть ответственна нестабильность массообмена, вызванная облучением.
«Аккреционный ток, вероятно, течет из небольшой области вокруг точки L1 спутника, где эффективное гравитационное поле слабое. Поэтому аккреционный ток очень чувствителен к рентгеновскому облучению этой области», — объяснили исследователи. .
Авторы статьи добавили, что необходимы дальнейшие наблюдения и теоретические исследования для подтверждения этого сценария нестабильности массопереноса, вызванного облучением, для 4U 1820-30.
