Головную волну в рентгеновской двойной системе впервые увидели в радиодиапазоне

Астрономы впервые зарегистрировали радиоизлучение от головной ударной волны в рентгеновской двойной системе. Ученые наблюдали за системой Паруса Х-1, она состоит из сверхгиганта и нейтронной звезды, которая активно аккрецирует вещество компаньона. За создание самой волны ответственны мощные звездные ветра, порождаемые сверхгигантом. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

В астрофизике головные ударные волны — это протяженные туманности, наблюдаемые вокруг различных объектов, таких как убегающие звезды, пульсары, взаимодействующие двойные системы (особенно быстродвижущиеся), маломассивные рентгеновские двойные или катаклизмические переменные. Они могут возникать за счет движения астрофизического объекта в межзвездной среде со скоростью, превышающей местную скорость звука, или за счет выбросов или джетов, порождаемых объектом. Исследование подобных туманностей позволяет узнать много нового о взаимодействии разных объектов с межзвездной средой.

Группа астрономов во главе с Якобом ван ден Энденом (Jacob van den Eijnden) из Оксфордского университета сообщила о первой регистрации в радиодиапазоне головной ударной волны в рентгеновской двойной системе Паруса X-1, которая находится на расстоянии 6,2 тысячи световых лет от Солнца. Наблюдения велись при помощи радиотелескопа MeerKAT в сентябре и октябре 2020 года на частоте 1,3 гигагерца.

Паруса X-1 представляет собой затмевающую массивную рентгеновскую двойную систему, состоящую из нейтронной звезды и сверхгиганта, находящихся на тесной орбите с периодом обращения 8,96 дня. Система относится к убегающим и движется с объемной скоростью 54,3 километра в секунду. Более ранние наблюдения выявляли головную ударную волну у Парусов X-1, которая создается сильным звездным ветром сверхгиганта, однако только при наблюдениях в оптическом и инфракрасном диапазонах.

Ученые пришли к выводу, что нетепловой сценарий, в котором преобладает синхротронное излучение, образующее ударно-ускоренную популяцию электронов, труднее согласовать с наблюдаемыми свойствами головной ударной волны, в то время как тепловой сценарий, в котором преобладает оптически тонкое свободно-свободное излучение, подходит гораздо лучше. Стоит отметить, что головная волна в Парусах X-1 стала лишь второй подобной структурой вокруг массивной убегающей звезды, видимой в радиодиапазоне, в то время как инфракрасные наблюдения выявили уже более 700 подобных ударных волн. Возможно это связано с тем, что для подобных головных волн нужна высокая плотность среды или очень мощные звездные ветра.

Ранее мы рассказывали о том, как сталкивающиеся ударные волны нагрели плазму в джетах микроквазара SS 433.

Александр Войтюк