Астрономы при помощи космического телескопа XMM-Newton нашли возможно самую молодую из известных на сегодняшний день массивных рентгеновских двойных систем. Она находится в центре остатка сверхновой в Большом Магеллановом облаке, а ее изучение позволит понять физику аккреции на нейтронные звезды и эволюцию подобных объектов на ранних этапах жизни. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Молодые нейтронные звезды, входящие в состав рентгеновских двойных систем, чрезвычайно редки, а их изучение дает уникальную информацию о свойствах и ранней эволюции нейтронных звезд. Кроме того, эти объекты являются идеальными «зондами» для понимания физики аккреции вещества на компактные объекты. Cчитается, что нейтронные звезды рождаются с короткими периодами вращения, а затем постепенно тормозятся из-за эффекта «пропеллера» на начальном этапе процесса аккреции вещества, поступающего от компаньона нейтронной звезды. Самой молодой из рентгеновских двойных систем считается Циркуль X-1, возраст которой оценивается в 4600 лет.
Найти двойные системы с молодыми нейтронными звездами можно в остатках сверхновых, так как подобные объекты имеют малое время существования (время, когда остаток видим для земного наблюдателя, составляет всего 104 лет). При этом большинство рентгеновских двойных обнаруживаются в Магеллановых Облаках, что неудивительно, учитывая идеальные условия в этих галактиках, такие как активное звездообразование, частые вспышки сверхновых, а также близость к Млечному Пути.
Группа астрономов во главе с Чандреи Майтрой (Chandreyee Maitra) сообщает об обнаружении кандидата на самую молодую из известных на сегодняшний день массивных рентгеновских двойных систем, связанного с остатком сверхновой MCSNR J0513-6724, который находится в Большом Магеллановом облаке. Открытие было сделано при анализе данных наблюдений, полученных рентгеновским орбитальным телескопом XMM-Newton, который занимался исследованиями рентгеновских источников в галактике.
Наблюдения подтвердили, что MCSNR J0513-6724 действительно является остатком сверхновой, а в его геометрическом центре находится массивная рентгеновская двойная, которая является точечным источником жесткого рентгеновского излучения и состоит из нейтронной звезды, с периодом вращения около 4,4 секунды, и супергиганта спектрального типа B2.5Ib. Орбитальный период системы составляет приблизительно 2,23 дня. Возраст системы составляет менее шести тысяч лет, что делает его кандидатом на самую молодую массивную рентгеновскую двойную, так как тип Циркуля Х-1 все еще под вопросом и эта система может быть отнесена к классу маломассивных. Оценка верхнего предела магнитного поля системы составляет меньше 5×1011 Гаусс, что может говорить о сохранении магнитного поля в результате гиперкритической аккреции на нейтронную звезду после взрыва сверхновой. Ожидается, что эти поля будут рассеиваться в масштабе 103–104 лет, поэтому открытие такой молодой системы дает уникальную возможность астрономам впервые наблюдать изменения картины магнитных полей в рентгеновских двойных.
Ранее мы рассказывали о том, где была найдена самая массивная нейтронная звезда, как карта неба в рентгеновском диапазоне поможет разобраться в физике пульсаров и чем астрономы объясняют сбои в работе пульсаров.
Александр Войтюк