В Центавре А заметили ультраяркие рентгеновские взрывы

Рентгеновская вспышка в галактике Центавр А

NASA/CXC/UA/J.Irwin et al.

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.