Наблюдения изучают долговременную рентгеновскую переменность молодого звездного объекта HL Tauri

Спектры XMM-Newton EPIC-PN из каждого из шести ∼ 40-кс наблюдений (представлены разными цветами, как указано в легенде) в кампании мониторинга 2020 года. Спектры группируются по 15 отсчетов на бин. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.07900

Используя спутник XMM-Newton ESA и рентгеновскую обсерваторию Chandra NASA, астрономы наблюдали молодой звездный объект, известный как HL Tauri. Результаты наблюдательной кампании, представленные 11 февраля на сервере препринтов arXiv, дают важные сведения о долгосрочной рентгеновской изменчивости и свойствах этого объекта.

Молодые звездные объекты (YSO) — это звезды на ранних стадиях эволюции; в частности, протозвезды и звезды до главной последовательности. Обычно их наблюдают вложенными в плотные молекулярные сгустки, среды, содержащие большое количество молекулярного газа и межзвездной пыли.

На основе стадии эволюции и распределения спектральной энергии молодые звездные объекты делятся на несколько категорий — от класса 0 до класса III. Молодые звездные объекты класса I начали очищать свою толстую окружающую оболочку и формируют околозвездный диск.

Расположенная примерно в 450 световых годах от нас в молекулярном облаке Тельца, HL Tauri (или HL Tau для краткости) является одной из наиболее хорошо изученных молодых звезд класса I. Звезде менее 100 000 лет, ее предполагаемая масса составляет около 0,7–1,2 солнечных масс, и она содержит один из наиболее тщательно изученных протопланетных дисков.

Теперь группа астрономов под руководством Стивена М. Сильверберга из Смитсоновской астрофизической обсерватории в Кембридже, штат Массачусетс, использовала XMM-Newton и Chandra для исследования HL Tau в рентгеновских лучах.

«Здесь мы представляем анализ последних рентгеновских наблюдений HL Tau с помощью рентгеновской многозеркальной миссии (XMM-Newton) и рентгеновской обсерватории Chandra, а также повторный анализ архивных рентгеновских данных», — пишут исследователи.

Исследование показало, что рентгеновский спектр HL Tau постоянно горячий и сильно поглощается во всех 31 эпохах наблюдений, охватывающих 20 лет. Это обычно для типичных сильно поглощаемых YSO класса I.

Данные, собранные с помощью XMM-Newton, показывают повторяющуюся изменчивость в масштабе времени около 21 дня. По словам астрономов, изменчивость, наблюдаемая в 2020 году, в первую очередь может быть объяснена изменением рентгеновского излучения со временем. Однако они предполагают, что это не обязательно имело место в более ранние эпохи.

Авторы статьи подчеркивают, что простейшим объяснением рентгеновской изменчивости HL Tau является стохастическое объяснение, то есть отсутствие какой-либо закономерности, но изменчивость проявляется как периодичность в собранных данных.

Кроме того, рентгеновский спектр Chandra HL Tau предполагает наличие как холодной, так и горячей плазмы, причем псевдоконтинуум холодной плазмы скрыт за высоким поглощением. Анализ этого спектра также позволил команде обнаружить слабое излучение от линии флуоресценции холодного железа при 6,4 кэВ, что указывает на горячее излучение звезды, стимулирующее флуоресценцию в холодном нейтральном железе в диске.

Подводя итоги, исследователи отмечают, что для всесторонней характеристики рентгеновской изменчивости HL Tau и, в частности, для дальнейшего изучения потенциала долговременной рекуррентной изменчивости необходимы дополнительные наблюдения.

Больше информации: Steven M. Silverberg et al, Long-Term X-ray Variability on the Benchmark YSO HL Tau, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.07900