0,25–2,5 кэВ XMM-Ньютон/EPIC (pn+MOS) Рентгеновские кривые блеска eRO-QPE2. Изображение предоставлено: Пашам и др., 2024 г.
Международная группа астрономов изучила долгосрочную эволюцию квазипериодических извержений (QPE) из источника QPE под названием eRO-QPE2. Исследование показало, что QPE из этого источника удивительно стабильны в течение изучаемого периода, составляющего более трех с половиной лет. Об открытии было сообщено 1 ноября на сервере препринтов arXiv.
QPE определяются как короткие, высокоамплитудные, квазипериодические рентгеновские всплески выше стабильного уровня потока, которые возникают вблизи центральных сверхмассивных черных дыр (СМЧД) в ядрах галактик. Они наблюдаются в виде увеличения скорости счета рентгеновских лучей в состоянии покоя и квазипериодически появляются вновь.
Название QPE было выбрано, чтобы отличить его от более мягкой квазисинусоидальной модуляции стандартных квазипериодических колебаний (QPO).
eRO-QPE2, обнаруженный в 2021 году с помощью прибора eROSITA на космическом корабле «Спектр-Рентген-Гамма» (SRG), представляет собой источник QPE с красным смещением 0,0175, связанный с галактикой 2MASX J02344872-4419325.
Последующие наблюдения eRO-QPE2 с помощью спутника XMM-Newton ЕКА показали, что он имеет QPE с собственной светимостью, варьирующейся от 0,12 до 1,2 триллиона эрг/с в диапазоне 0,5–2 кэВ. Средний разброс длительности нарастания-затухания этих всплесков составил около 27 минут, с расстоянием от пика до пика около 2,4 часа и рабочим циклом 19%.
Теперь новое исследование группы астрономов под руководством Дираджа Пашама из Института астрофизики и космических исследований Массачусетского технологического института Кавли в Кембридже, штат Массачусетс, дает дальнейшее понимание эволюции и свойств квазипериодических вспышек eRO-QPE2.
«В этой работе мы исследовали долгосрочную эволюцию eRO-QPE2, используя данные XMM-Newton, полученные в период с августа 2020 года по февраль 2024 года, временной базовый период 1277 дней или 3,5 года», — пишут исследователи.
Команда Пашама обнаружила, что eRO-QPE2 удивительно стабилен на протяжении всего 3,5-летнего периода наблюдений с точки зрения пиковой яркости извержения, температуры извержения, температуры покоя и светимости покоя. Кроме того, среднее время рецидива QPE, рассчитанное как 2,35 часа, оказалось постоянным в период с 2022 по 2024 год, с указанием на снижение примерно на шесть минут в период с августа 2020 года по июнь 2022 года.
Сравнивая eRO-QPE2 с другими известными системами, которые испытывают квазипериодические колебания, астрономы обнаружили, что эта стабильность контрастирует с известным образцом QPE, которые обычно демонстрируют снижение потока вспышек и покоя в течение сопоставимых периодов наблюдения.
Кроме того, из-за относительно короткого времени повторения QPE eRO-QPE2 претерпел больше циклов, чем другие системы, что подчеркивает ее необычную стабильность.
Чтобы объяснить происхождение всплесков eRO-QPE2, авторы статьи предполагают, что это может быть белый карлик малой массы (около 0,18 солнечных масс), испускаемый черной дырой с массой около 230 000 солнечных масс. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы предоставить дополнительные доказательства этой гипотезы.
