NuSTAR зафиксировал изменения в рентгеновской звезде 4U 1907+09

Кривая блеска 4U 1907+09 в диапазоне энергий 3-79 кэВ на NuSTAR. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2504.02791

Используя ядерную спектроскопическую телескопическую решетку НАСА (NuSTAR), индийские астрономы провели рентгеновские наблюдения рентгеновской двойной звезды, обозначенной 4U 1907+09. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 3 апреля на сервере препринтов arXiv, дают новое представление об изменчивости этого источника, проливая больше света на его природу.

Рентгеновские двойные состоят из обычной звезды или белого карлика, передающего массу компактной нейтронной звезде или черной дыре. Некоторые из них являются сверхгигантскими рентгеновскими двойными (sgXB), которые состоят из компактного объекта и массивной O/B-сверхгигантской звезды. Аккреция звездного ветра от сверхгигантской звезды на компактный объект ответственна за рентгеновское излучение в этих системах.

4U 1907+09 — классическая sbXB, идентифицированная в 1971 году, расположенная примерно в 6200 световых годах от нас. Она состоит из пульсара и сопутствующего донора-сверхгиганта типа O8-O9 Ia. Двойная имеет орбитальный период 8,37 дня и эксцентриситет орбиты приблизительно 0,28.

Предыдущие наблюдения 4U 1907+09 показали, что его пульсар демонстрирует рентгеновскую пульсацию с периодом 437,5 секунд и имеет относительно постоянную скорость замедления. Более того, было обнаружено, что 4U 1907+09 является переменным источником рентгеновского излучения, который демонстрирует нерегулярную вспышку и провалы. Типичная продолжительность провалов составляет от нескольких минут до 1,5 часов.

Чтобы лучше понять изменчивость 4U 1907+09, группа астрономов под руководством Раджа Кумара из Центра атомных исследований имени Бхабхи (BARC) в Мумбаи, Индия, решила исследовать этот источник с помощью NuSTAR.

В ходе новых наблюдений NuSTAR было обнаружено, что 4U 1907+09 имеет различные рентгеновские потоки. Кривая блеска этого источника демонстрирует провалы (выключенное состояние) и вспышки (включенное состояние). Во время провала поток 4U 1907+09 уменьшался в восемь раз во время состояния включения с низким потоком, в то время как поток во время состояния включения с высоким потоком увеличивался в три раза во время состояния включения с низким потоком.

Более того, оказалось, что при изменении потока во время состояния «включено» профиль импульса не сильно отличался и следовал схожей тенденции. По мнению астрономов, это указывает на то, что процесс излучения не менялся во время вспышечной активности.

На основе новых данных, в основном кривой блеска 3–79 кэВ усредненного состояния, период импульса 4U 1907+09 был измерен примерно в 444 секунды. Это означает, что источник все еще замедляется.

Исследование также обнаружило функцию циклотронного резонансного рассеяния (CRSF) при 17,6 кэВ как в состоянии «включено», так и в состоянии «выключено». Оказалось, что ширина этой функции положительно коррелирует с потоком. Более того, наблюдения показали, что светимость 4U 1907+09 во время состояния «включено» составляет около 285 дециллионов эрг/с. Такая светимость предполагает, что излучение в источнике испускается в основном вдоль линий магнитного поля.

Больше информации: Raj Kumar et al, Variability study of classical supergiant X-ray binary 4U 1907+09 using NuSTAR, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2504.02791