Астрономы открыли экзотический затменный поляр
Астрономы с помощью космических телескопов «Свифт» и XMM-Newton обнаружили новый рентгеновский затменный поляр — редкую разновидность катаклизмических двойных систем, которых известно на сегодня лишь 12. Это открытие поможет разобраться во влиянии магнитных полей на процессы аккреции вещества на звезду и показывает, что подобные системы все же достаточно распространены в нашей галактике. Препринт работы доступен на ArXiv.org.
Поляры (или системы типа AM Геркулеса) являются разновидностью катаклизмических переменных и представляют собой тесные двойные системы, состоящие из обычной звезды и белого карлика, обладающего крайне сильным магнитным полем (от 10 до 230 мегагаусс). Из-за переполнения звездой главной последовательности своей полости Роша, вещество с нее перетекает на белый карлик, однако аккреционный диск при этом не образуется из-за влияния магнитного поля карлика, которое также ответственно за синхронизацию периода вращения белого карлика с орбитальным периодом двойной системы. Поляры являются яркими источниками в рентгеновском, оптическом и инфракрасном диапазонах волн. На сегодняшний день известно более 140 поляров, исследование подобных объектов дает возможность разобраться во влиянии магнитных полей на процессы аккреции.
Теперь группа астрономов во главе с Федерико Бернардини (Federico Bernardini) из Римской обсерватории сообщает об открытии рентгеновского затменного поляра 2PBCJ0658.0-1746 (J0658) — редкой разновидности катаклизмических систем, которых на сегодняшний день известно всего 12 штук. Система находится на расстоянии около 681 световых лет от Солнца и состоит из белого карлика с массой не менее 0,6 масс Солнца и звезды-компаньона спектрального класса M4, которая примерно в четыре раза меньше Солнца и обладает массой от 0,2 до 0,25 масс Солнца. Эффективная температура белого карлика оценивается в 12-22 тысячи кельвинов, а второй звезды — около 3 тысяч кельвинов.
Первоначально объект был обнаружен космическим телескопом «Свифт» в 2009 году, однако тогда его тип не удалось установить. Оптические наблюдения, проведенные в 2017-2018 годах, позволили определить, что это катаклизмическая переменная. Теперь же, данные наблюдений за объектом, проведённых в конце 2018 года при помощи орбитального телескопа «XMM-Newton», и повторный анализ данных «Свифта», позволили определить, что это затменный поляр. Он является источником выскокоэнергетического рентгеновского излучения, в котором компоненты вращаются вокруг друг друга с периодом 2,38 часа, что отражается на колебаниях потока излучения от системы.
При этом яркость объекта в рентгеновском диапазоне сильно меняется как в течение орбитального периода, так и в течение нескольких лет, что говорит о нестационарной скорости аккреции вещества на белый карлик, которая, по оценкам, составляет менее 0,4 — 1×10-10 масс Солнца в год. Предполагается, что значение индукции магнитного поля белого карлика может быть менее десяти мегагауссов. Это открытие показывает, что подобные системы все же достаточно распространены и требуются новые поисковые кампании. Что же касается новооткрытого поляра, то астрономы хотят продолжить наблюдения за ним с целью точного определения напряженности магнитного поля белого карлика и изучения его топологии.
Ранее мы рассказывали, как космической телескоп INTEGRAL зафиксировал момент перехода двойной звездной системы в симбиотическую, как сталкивающиеся ударные волны нагрели плазму в джетах микроквазара SS 433 и как астрофизики смогли определить величину индукции магнитного поля в «короне» аккреционного диска в двойной системе V404 Лебедя.
Александр Войтюк
Оно возникло из-за сильной солнечной вспышки и выброса плазмы
Китайские астрономы сообщили о первом случае регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на Земле, Луне и Марсе. Само по себе событие не было очень мощным и возникло в октябре 2021 года из-за сильной вспышки и коронального выброса массы на Солнце. Статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters. Когда на Солнце происходят мощные вспышки или корональные выбросы массы, то в гелиосфере наблюдается возрастание интенсивности энергетических частиц солнечных космических лучей (в основном это протоны), которые способны негативно влиять на здоровье астронавтов или электронику космических аппаратов и кораблей. При этом могут возникать события наземного возрастания солнечных космических лучей (GLE-событие), когда ускоренные протоны с энергиями от пятисот мегаэлектронвольт до нескольких гигаэлектронвольт способны достичь поверхности Земли, порождая в атмосфере множество вторичных частиц, что обнаруживается наземными детекторами. Такие события относительно редки, с 1942 года их зарегистрировано 73 штуки. Группа астрономов во главе с Го Цзиннань (Jingnan Guo) из Научно-технического университета Китая опубликовала результаты анализа наблюдений первого случая регистрации наземного возрастания солнечных космических лучей на поверхностях сразу трех небесных тел — Земли, Луны и Марса. Речь идет о событии GLE73, которое произошло 28 октября 2021 года и связано с солнечной вспышкой класса X1.0 и сопровождавшим ее мощным корональным выбросом массы. Ученые рассматривали данные, полученные прибором LND на борту китайской станции «Чанъэ-4» на поверхности обратной стороны Луны, инструментом CRaTER на борту орбитального лунного зонда LRO, детектором RAMIS на спутнике Eu:CROPIS на полярной 600-километровой околоземной орбите, а также детектором RAD на борту марсохода «Кьюриосити». Поскольку Луна не имеет глобального магнитного поля или плотной атмосферы, то солнечные космические лучи могут достигать ее поверхности напрямую, а также взаимодействовать с реголитом, порождая вторичные частицы. У Марса тоже отсутствует глобальная магнитосфера, однако есть тонкая атмосфера, в которой солнечные космические лучи способны терять часть энергии и генерировать вторичные частицы, которые, как и в случае Луны, будут возникать и при взаимодействии первичных частиц с грунтом. В случае околоземной орбиты измеренная общая доза поглощенного излучения от солнечных космических лучей составила 10,474 миллигрей, околомарсианской — 9,186 миллигрей, окололунной — 31,191 миллигрей. На показания детектора RAMIS, скорее всего, влиял тот факт, что он находился за трехмиллиметровым алюминиевым экраном, в то время как CRaTER был наименее экранированным детектором. В случае лунной поверхности измеренная доза поглощенного излучения составила около 17 миллигрей, при этом значение смоделированной дозы составляет около 11 миллигрей. Для поверхности Марса поглощенная доза составила 0,288 миллигрея, при этом наиболее верная по мнению ученых модель дает значение дозы 0,315 миллигрея. Ученые отмечают, что радиационный эффект GLE73 по сравнению с другими GLE-событиями не выглядит очень большим, возможно из-за недостаточной эффективности ускорения частиц во время выброса или вспышки. Считается, что острая лучевая болезнь развивается у человека, если его тело получит дозу выше 700 миллигрей одномоментно или за короткое время. Ни одно из событий типа GLE на Марсе не преодолело этот порог по измеренной дозе, а вот на Луне 12 из 67 событий превысили этот уровень. Для лучшего понимания угрозы таких событий для астронавтов и техники, а также создания более точных моделей, необходимо продолжать мониторинг радиационной обстановки как на Земле, так и в межпланетном пространстве и на поверхности других небесных тел. Ранее мы рассказывали о том, как десять космических аппаратов отследили путешествие солнечной плазмы по Солнечной системе.