Астрономы обнаружили новый сверхгигантский быстрый рентгеновский транзиент, расширяющий редкий класс

Изображение J1813 (энергетический диапазон 2-12 кэВ) в состоянии покоя, скорректированное с помощью XMM-Newton. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.04009

Итальянские астрономы сообщают об обнаружении новой рентгеновской двойной (XRB), которая получила обозначение 4XMM J181330.1-17511 (сокращенно J1813). Новонайденный объект представляет собой редкий подкласс XRB, известный как сверхгигантские быстрые рентгеновские транзиенты. Подробности открытия изложены в исследовательской статье, опубликованной 6 марта на сервере препринтов arXiv.

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).

Так называемые сверхгигантские быстрые рентгеновские транзиенты (SFXT) — это HMXB, которые содержат компактный объект, аккрецирующий часть комковатого ветра голубого сверхгиганта-компаньона. Это производит серию коротких рентгеновских вспышек, длящихся от нескольких минут до более часа. Первый SFXT был обнаружен в 2005 году, и на сегодняшний день известно всего около 15 таких систем.

Учитывая, что SFXT встречаются редко, их истинная природа все еще не определена. Поэтому обнаружение новых двойных звезд этого типа и их детальное исследование имеет решающее значение для расширения наших знаний о таких транзиентах и обо всем классе HMXB в целом.

Теперь группа астрономов под руководством Мартино Марелли из Национального института астрофизики в Милане, Италия, определила новейшее дополнение к короткому списку SFXT. Анализируя данные с различных космических телескопов, они обнаружили, что один источник демонстрирует свойства и поведение, соответствующие наблюдаемым в известных SFXT.

«Мы сообщаем здесь о неопознанном источнике, 4XMM J181330.1-175110 (далее J1813), транзиентная активность которого была случайно обнаружена XMM-Newton во время длительного наблюдения и впоследствии обнаружена благодаря проекту EXTraS. В этой статье мы сообщаем об анализе имеющихся рентгеновских и оптических/среднеинфракрасных данных, что привело нас к предложению об идентификации с новой массивной рентгеновской двойной системой, в частности со сверхгигантским быстрым рентгеновским транзиентом», — пишут исследователи в статье.

J1813 оставался необнаруженным в течение начальной фазы наблюдений, когда он находился в спокойном состоянии, за которым последовала активная фаза с несколькими рентгеновскими вспышками, во время которых он был идентифицирован. Во время активного состояния временное поведение J1813 напоминало серию так называемых FRED-вспышек (быстрый подъем, экспоненциальный спад) с пиковыми светимостями (в диапазоне 2-12 кэВ) в диапазоне от 10 до 400 дециллионов эрг/с.

Спектральное распределение энергии J1813 в оптическом и среднем инфракрасном диапазонах позволяет предположить, что в нем находится чрезвычайно поглощенная звезда B-типа с эффективной температурой около 32 000 К, расположенная на расстоянии около 22 800–42 400 световых лет. Поэтому система была классифицирована как HMXB.

Более того, форма рентгеновской кривой блеска J1813, наличие множества коротких вспышек и ее временные и спектральные свойства в значительной степени благоприятствуют классификации SFXT. Астрономы отметили, что кривая блеска J1813 похожа на ту, что наблюдается в архетипическом SFXT IGR J17544-2619.

Однако авторы статьи пришли к выводу, что для подтверждения класса светимости звезды-донора в J1813 и уменьшения неопределенности расстояния необходимы оптические и ближние инфракрасные спектроскопические наблюдения.

Больше информации: M. Marelli et al, 4XMM J181330.1-175110: a new supergiant fast X-ray transient, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2503.04009