Астрономы зафиксировали рекордные рентгеновские вспышки в системе Лебедь X-1

Изменчивость Лебедя X-1 10 июля 2023 года. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2508.20874

С помощью космического аппарата INTEGRAL Европейского космического агентства астрономы зафиксировали исключительно яркие рентгеновские вспышки в рентгеновской двойной системе Лебедь X-1. Это первый случай наблюдения столь мощной вспышечной активности в этой системе, хотя за ней ведут наблюдения десятилетиями. Новые данные подробно изложены в статье, опубликованной 28 августа на сервере препринтов arXiv.

Лебедь X-1, расположенный на расстоянии около 6100 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, представляет собой яркую устойчивую высокомассивную рентгеновскую двойную систему (HMXB), состоящую из черной дыры, аккрецирующей вещество от звезды типа OB. Предыдущие наблюдения этого источника показали, что его рентгеновское излучение претерпевает драматические изменения в спектральном распределении и яркости.

Учитывая, что Лебедь X-1 был открыт в 1962 году, его интенсивно мониторили в рентгеновском диапазоне, что привело к обнаружению вспышечной активности.

Теперь группа астрономов под руководством Филиппа Тальхаммера из обсерватории доктора Карла Ремейса в Бамберге (Германия) сообщает об обнаружении трех не имеющих аналогов по яркости рентгеновских вспышек на Лебеде X-1, которые ранее для этой системы не регистрировались.

«Три вспышки демонстрируют экстремальное поведение источника, которое ранее не наблюдалось за 21 год мониторинга Лебедя X-1 с помощью INTEGRAL, ни в ходе более раннего мониторинга RXTE [Rossi X-ray Timing Explorer] в период с 1997 по 2012 год», — поясняют исследователи.

Три вспышки произошли во время мягко-промежуточного спектрального состояния Лебедя X-1, когда источник двигался в сторону жесткого состояния. Каждая вспышка длилась около 400 секунд и достигала пиковой светимости в диапазоне 1–100 кэВ на уровне 110–260 ундециллионов эрг/с.

Согласно статье, профили интенсивности вспышек сложные: у первой и третьей вспышек — быстрое нарастание и спад, а у второй — медленное нарастание и быстрый спад. Также было обнаружено, что во всех трех случаях нормированная среднеквадратичная (rms) изменчивость значительно возрастала.

Астрономы отмечают, что единственное событие, сравнимое с недавно обнаруженными вспышками в Лебеде X-1, было зарегистрировано RXTE в апреле 2005 года. Оно имело схожую продолжительность и совпало с радиовспышкой, которая запаздывала примерно на 400 секунд относительно рентгеновской вспышки.

Пытаясь объяснить происхождение такой яркой рентгеновской вспышечной активности в Лебеде X-1, авторы статьи указывают на внезапный и кратковременный выброс энергии. Они предполагают, что это может быть связано с выбросом материала в нестабильной струе (джете) или с взаимодействием джета с окружающим кламповым звездным ветром.

Ученые приходят к выводу, что случай с Лебедем X-1 подчеркивает необходимость повторного исследования хорошо известных рентгеновских источников.

«Представленные здесь наблюдения иллюстрируют необходимость продолжения мониторинга даже казалось бы «хорошо изученных» источников, поскольку это позволяет нам фиксировать драматические и очень редкие события в таких системах», — пишут исследователи.

Лебедь X-1 стал первым астрономическим объектом, который идентифицировали как кандидата в черные дыры. Система продолжает оставаться одним из наиболее изучаемых объектов такого типа, предоставляя ценную информацию о процессах аккреции и поведении черных дыр звездной массы.