Астрономы зафиксировали гигантскую вспышку рентгеновского двойного источника RX J0440.9+4431

Долгосрочная кривая блеска RX J0440.9+4431 в диапазоне 15-50 кэВ по данным Swift/BAT, охватывающая период гигантской вспышки в 2022-2023 годах. Стрелки на вставках указывают начало целенаправленных наблюдений RX J0440.9+4431 с помощью спутника Insight-HXMT. Погрешности показаны на уровне 1σ. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.18676

Астрономы из Уханьского университета (Китай) использовали спутник Insight-HXMT для изучения гигантской вспышки, произошедшей в рентгеновском двойном источнике RX J0440.9+4431 около трех лет назад. Результаты наблюдений, опубликованные 24 июля на сервере препринтов arXiv, содержат важные данные о свойствах и поведении этой системы.

Рентгеновские двойные системы (XRBs) — это класс двойных звезд, излучающих в рентгеновском диапазоне. Они состоят из обычной звезды или белого карлика, передающего вещество на компактный объект — нейтронную звезду или черную дыру. В зависимости от массы звезды-компаньона такие системы делятся на маломассивные (LMXB) и высокомассивные (HMXB) рентгеновские двойные.

Be/X-двойные (BeXRBs) — подкласс HMXB, где оптический компонент является звездой типа OBe (карлик, субгигант или гигант). Изучение вспышек в таких системах помогает лучше понять природу рентгеновских двойных и их поведение.

RX J0440.9+4431 — BeXRB, открытая в 1997 году вместе с оптическим компаньоном LS +44 17/BSD 24-491 в ходе обзора галактической плоскости ROSAT. Система, содержащая пульсар, находится на расстоянии около 8000 световых лет и демонстрирует рентгеновские пульсации с периодом 202,5 секунды.

В конце декабря 2022 года началась гигантская вспышка RX J0440.9+4431, продолжавшаяся до марта 2023 года. Ученые Пралад Р. Эпили и Вэй Ван из Уханьского университета провели наблюдения с помощью Insight-HXMT, чтобы изучить спектральные и временные вариации системы.

«Insight-HXMT наблюдал этот источник на разных этапах вспышки в 2022–2023 годах. Мы использовали эти данные для анализа спектральных и временных характеристик пульсара», — отметили исследователи.

Наблюдения показали, что профили пульсаций на фазах роста и спада вспышки при схожей светимости имеют сходную форму. Это указывает на сильную зависимость профилей пульсаций от светимости в RX J0440.9+4431.

Рентгеновская светимость пульсара во время вспышки варьировалась в диапазоне 4,4–28 ундециллионов эрг/с (1–120 кэВ). Спектры пульсара в этом диапазоне хорошо описываются моделью поглощенного степенного закона с экспоненциальным обрезанием.

Кроме того, высокочастотные наблюдения в жестком рентгеновском диапазоне выявили переменную особенность резонансного рассеяния на циклотронных частотах (CRSF) в области 33,6–41,6 кэВ. На фазе спада вспышки ученые обнаружили вторую циклотронную линию в диапазоне 64,6–75,3 кэВ.

Исследование также показало, что пульсар в RX J0440.9+4431 обладает относительно сильным магнитным полем, которое менялось от 4,8 до 15,4 триллионов гаусс в течение вспышки.

Дополнительная информация: Prahlad R. Epili et al, Insight-HXMT Spectral and Timing Studies of a Giant Outburst in RX J0440.9+4431, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.18676