Астрономы изучают природу рентгеновской двойной звезды с красным сверхгигантом

Поток рентгеновского излучения 3–10 кэВ от каждого наблюдения J085039 как функция времени, с поправкой на поглощение. Автор: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.02655

Международная группа астрономов провела многоволновое исследование рентгеновской двойной звезды, обозначенной как 1eRASS J085039.9-421151. Результаты исследования, опубликованные 4 ноября на сервере препринтов arXiv, дают новую информацию о природе и свойствах этой системы.

Рентгеновские двойные (XRB) состоят из обычной звезды или белого карлика, передающего массу компактной нейтронной звезде или черной дыре. В зависимости от массы звезды-компаньона астрономы делят их на рентгеновские двойные с малой массой (LMXB) и рентгеновские двойные с большой массой (HMXB).

1eRASS J085039.9-421151, или сокращенно J085039, был первоначально идентифицирован как рентгеновский источник в первом обзоре всего неба eROSITA (eRASS1). Дальнейшие наблюдения J085039 показали, что это рентгеновская двойная звезда из-за ее позиционного совпадения со звездой UCAC2 13726137, которая находится всего в трех угловых секундах от источника, и с тех пор была идентифицирована как сверхгигант K-типа. Расстояние до системы оценивается в 24 300 световых лет.

Теперь группа астрономов под руководством Аафии Зайнаб из Университета Эрлангена-Нюрнберга в Германии более внимательно изучила J085039, чтобы изучить его истинную природу. Для этого они проанализировали данные с расширенного рентгеновского телескопа с обзорной съемкой (eROSITA) на борту космического аппарата Spektr-RG, ядерного спектроскопического телескопа (NuSTAR) и инструмента X-shooter на Очень Большом Телескопе (VLT).

«Здесь мы сообщаем об анализе данных eROSITA, точечных наблюдениях с помощью NuSTAR и архивных наблюдениях, полученных с помощью спектрографа X-shooter Очень Большого Телескопа ESO (VLT) за оптическим аналогом, уделяя основное внимание определению природы его компактного объекта», — пишут исследователи.

Наблюдения показали, что J085039 — это HMXB, состоящий из нейтронной звезды и красного сверхгиганта-компаньона спектрального типа M2-3. Это делает его всего лишь второй известной галактической рентгеновской двойной звездой с красным сверхгигантом.

Согласно статье, J085039 имеет рентгеновскую светимость на уровне 300 дециллионов эрг/с и скорость аккреции массы на нейтронную звезду около 1,72 триллиона кг/с. Кривая блеска J085039 показывает стабильно низкий поток за все время наблюдений в 13 лет.

Наблюдения обнаружили сильную флуоресцентную нейтральную линию железа в спектрах J085039. Это открытие предполагает затенение рентгеновского источника ветром сверхгиганта-компаньона или другим околозвездным материалом.

Авторы статьи отметили, что в ходе их исследования не было обнаружено ни вспышек, ни пульсаций J085039. Однако они не исключают возможности переменности источника за пределами 200 секунд, которая может быть необнаружена из-за недостаточной статистики подсчетов, предоставляемой данными на низких частотах.

Больше информации: Aafia Zainab et al, Multiwavelength study of 1eRASS J085039.9-421151 with eROSITA NuSTAR and X-shooter, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2411.02655