В Центавре А заметили ультраяркие рентгеновские взрывы

Астрономы из США, Китая и Канады обнаружили два источника ультраярких рентгеновских вспышек, мощность которых в тысячу раз превышает яркие рентгеновские источники Млечного Пути. Природа объектов еще не известна, ученые предполагают, что они могут быть двойными системами, в которых около черных дыр по вытянутым орбитам обращаются звезды. Исследование опубликовано в журнале Nature, кратко о нем сообщает пресс-релиз NASA.

Рентгеновское излучение рождается в результате высокоэнергетичных процессов — выброса электронов, излучения от заряженных частиц, движущихся с околосветовыми скоростями, и других. Показательной является температура черного тела, излучение которого лежит в рентгеновской области — она превышает миллионы градусов (для длины волны излучения в один ангстрем).

Интерес привлекают астрономические объекты, способные производить интенсивное рентгеновское излучение. К ним относятся, например, необычные двойные системы, в которых звезда обращается около компактного объекта — нейтронной звезды или черной дыры. Также источниками рентгеновского излучения являются активные ядра галактик и квазары. С точки зрения земного наблюдателя, самым ярким источником рентгена на небе является Солнце — на квадратный сантиметр поверхности падает до одного эрга в секунду (100 нановатт) излучения. Полная мощность излучения Солнца в рентгеновском диапазоне составляет 1026 эрг в секунду. Для сравнения, рентгеновское излучение от пульсара Крабовидной туманности соответствует примерно 1038 эрг в секунду.

В новой работе авторы анализировали архивные данные наблюдений космического рентгеновского телескопа «Чандра». Ученые обнаружили два ярких источника, один из которых находился вблизи известной радиогалактики Центавр А, а другой — в созвездии Дева (близ NGC 4636). Для первого источника ученые зафиксировали пять вспышек за время наблюдений, для второго — одну. Их пиковая светимость колебалась от 1040 до 9×1040 эрг в секунду. Эта величина в сотни тысяч раз превышает типичную светимость рентгеновских двойных.

Вспышки были достаточно короткими, и уже через час источники возвращались к своей исходной яркости. При этом форма кривой светимости была несимметричной, что может указывать на то, что рентгеновское излучение не было узким вращающимся конусом (как, например, в случае радиоизлучения пульсаров). Согласно одной из гипотез, объясняющих поведение объектов, источники — двойные системы с вытянутой орбитой звезды-донора. Последняя вращается вокруг черной дыры с массой в несколько десятков масс Солнца: в случае Центавра А — 80 масс, в случае NGC 4636 — 800 масс. Рентгеновская вспышка происходит в момент сближения звезды с черной дырой и является следствием быстрого падения большого количества вещества на последнюю. Аналогичных источников в Млечном Пути не было обнаружено.

Интересно, что источник в Центавре А ассоциирован с шаровым скоплением HGHH-C21 внутри галактики. Как правило, эти объекты содержат в своем составе древние звезды. В то же время большинство известных быстрых рентгеновских источников соответствуют молодым объектам (например, магнетарам).

Рентгеновская астрономия во многом полагается на космические аппараты — коротковолновое излучение сильно поглощается атмосферой и наземные приборы не могут его надежно фиксировать. Сегодня работают следующие космические рентгеновские телескопы: «Чандра», XMM-Newton, INTEGRAL, Swift и NuSTAR. 

Владимир Королёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Американцы составили водную карту поверхности Луны

Основываясь на уточненных спектроскопических данных, американские астрофизики составили первые количественные карты содержания воды на поверхности Луны. Полученные данные показали, что основным источником воды на поверхности Луны является солнечный ветер. А составленные карты могут потом быть использованы для уточнения теоретических моделей поведения летучих веществ на безвоздушных космических объектах. Работа опубликована в Science Advances.