Рентгеновская двойная система Swift J1727.8-1613 имеет большую релятивистскую струю, как показывают наблюдения

Кривая блеска MAXI эволюции Swift J1727.8-1613 в начале вспышки в 2023 году. Автор: Wood et al., 2024.

Используя решетку со сверхдлинной базой (VLBA) и решетку с длинной базой (LBA), астрономы наблюдали маломассивную рентгеновскую двойную черную дыру, известную как Swift J1727.8-1613. В результате они обнаружили, что в системе имеется очень протяженная и яркая релятивистская струя. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 20 мая на сервере препринтов arXiv.

Рентгеновские двойные системы (XRB) — это системы, состоящие из обычной звезды или белого карлика, передающих массу компактному объекту, которым может быть нейтронная звезда или черная дыра. XRB далее подразделяются на рентгеновские двойные системы малой массы (LMXB) и рентгеновские двойные системы большой массы (HMXB), в зависимости от массы сопровождающей звезды.

Обнаруженная в августе 2023 года Swift J1727.8-1613 (или сокращенно J1727) представляет собой рентгеновскую двойную черную дыру малой массы (BH LMXB) на расстоянии 8800 световых лет. Двойная система содержит раннюю звезду-компаньон K-типа, а орбитальный период системы составляет примерно 7,6 часа.

Предыдущие наблюдения J1727 показали, что в начале яркой вспышки она находилась в жестком состоянии. Это типично для BH LMXB, поскольку вспышка в таких системах начинается в восходящем жестком состоянии, когда в радиоизлучении преобладает компактная, устойчивая, частично самопоглощающаяся, синхротронно-излучающая, непрерывная струя.

Эти наблюдения позволили предположить, что у J1727 была яркая твердотельная струя, ориентированная в направлении север-юг, и теперь группа астрономов во главе с Калланом М. Вудом из Университета Кертина в Австралии исследовала систему с помощью VLBA и LBA LBA, чтобы подтвердить это.

Новые наблюдения J1727, проведенные командой Вуда во время жесткого и жесткого промежуточного состояний системы, выявили яркое ядро с асимметричной струей высокого разрешения, простирающейся в направлении север-юг. Собранные изображения также показывают быстро затухающий дискретный струйный узел на юге на расстоянии 66,7 мс от ядра.

Длина обнаруженной протяженной непрерывной структуры составила около 40 мсек. Джет простирается на 30 и 10 мс от ядра в южном и северном направлениях соответственно. Таким образом, астрономы отметили, что Джет J1727 с предполагаемой протяженностью 95–160 а.е. является наиболее разрешенной непрерывной рентгеновской двойной струей, а также может быть наиболее физически протяженной непрерывной рентгеновской двойной двойной струей, обнаруженной на данный момент.

«На этих изображениях видна непрерывная двойная рентгеновская струя с наиболее четким разрешением и, возможно, самая физически протяженная непрерывная двойная рентгеновская струя из когда-либо наблюдавшихся», — заключили ученые.

Исследователи также обнаружили, что струя J1727 имеет собственную скорость β ≥ 0,27, а ее наклон не превышает 74 градусов. Что касается выявленного дискретного струйного узла, то авторы статьи предполагают, что он может быть результатом нисходящей внутренней ударной волны или взаимодействия струи с межзвездной средой.

Больше информации: Callan M. Wood et al, Swift J1727.8-1613 has the Largest Resolved Continuous Jet Ever Seen in an X-ray Binary, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.12370