NASA показало модели рентгеновских двойных с черными дырами
NASA опубликовало визуализацию 22 известных рентгеновских двойных систем, содержащих аккрециирующие черные дыры звездных масс. Среди них есть уникальные объекты, такие как микроквазар или первый в истории кандидат в черную дыру, сообщается на сайте агентства.
Рентгеновские двойные представляют собой тесные системы, содержащие черную дыру или нейтронную звезду, а также обычную звезду, которая может быть как маломассивным, так и крупным светилом. В таких системах компактный объект аккрецирует вещество со звезды-компаньона, который заполняет свою полость Роша. В большинстве рентгеновских двойных поток вещества, перетягиваемый со звезды компактным объектом, образует вокруг него плоский аккреционный диск, разогревающийся до высоких температур. Однако возможна и ситуация, когда компактный объект захватывает часть вещества, которое массивная звезда теряет за счет мощного звездного ветра. Поиски и исследования подобных объектов крайне важны с точки зрения изучения процессов аккреции, связи между числом рентгеновских двойных с темпом звездообразования в галактике, а также свойств компактных объектов.
Центр космических полетов имени Годдарда и Студия научной визуализации NASA опубликовали видео, на котором показаны модели 22 рентгеновских двойных, находящихся в Млечном Пути и ее спутнике Большом Магеллановом Облаке. Для всех них подтверждено наличие в системах черных дыр звездных масс. Все объекты представлены в одном масштабе и той же ориентации, какая представляется для земного наблюдателя, а их орбитальное движение ускорено почти в 22 тысячи раз. Звезды в системах от 5 до 45 раз горячее, чем Солнце, температуры аккреционных дисков еще выше.
Среди представленных систем ученые выделяют несколько наиболее интересных. Лебедь X-1 содержит первого в истории кандидата в черные дыры, обнаруженного в 1964 году, который стал причиной шуточного пари между физиками Стивеном Хокингом и Кипом Торном в 1974 году. Торн ставил на то, что Лебедь Х-1 все же содержит черную дыру и выиграл у Хокинга годовую подписку на «Пентхаус» в 1990 году. Система состоит из звезды с массой 40 масс Солнца и черной дыры с массой 21,2 массы Солнца.
V404 Лебедя представляет собой микроквазар, состоящий из звезды с массой 1,9 массы Солнца и черной дыры с массой 12 масс Солнца. Система неоднократно становилась целью детальных исследований, так как обладает джетами и порождает вспышки излучения. MAXI J1659-152 состоит из звезды с массой 0,2 масс Солнца и черной дыры с массой 5 масс Солнца и представляет собой систему с самым коротким орбитальным периодом, равным всего 2,4 часа.
A0620-00 является самой тесной рентгеновской двойной и содержит звезду с массой 0,5 масс Солнца и черной дыры с массой 6,6 массы Солнца. GRS 1915+105 обладает самым широким аккреционным диском, который простирается более чем на 80 миллионов километров, что больше, чем расстояние от Меркурия от Солнца. Эта система содержит черную дыру с массой 15 масс Солнца.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы отыскали искривленный аккреционный диск вокруг черной дыры в двойной системе и впервые увидели в радиодиапазоне головную волну в рентгеновской двойной.
Александр Войтюк
Это первый известный гидрид металлов в атмосферах экзопланет
Астрономы при помощи наземных телескопов достоверно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Это первый случай подтвержденного открытия гидрида металлов в атмосферах экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Линии гидридов и оксидов металлов используются астрофизиками при спектроскопических исследованиях атмосфер очень холодных звезд и коричневых карликов для их классификации и определения некоторых свойств — например, металличности или наличия облаков. Горячие экзогиганты могут обладать температурой, сравнимой с температурой коричневых карликов (а порой и звезд), поэтому в них тоже можно найти оксиды и гидриды металлов, которые влияют на свойства их атмосфер, например, вызывают температурную инверсию. Неоднократные поиски на горячих и теплых экзопланетах гидридов железа и хрома уже давали интересные кандидатуры, однако эти результаты основаны на спектроскопии низкого разрешения, что затрудняет достоверную идентификацию различных соединений и не позволяет сделать однозначных выводов. Группа астрономов во главе с Лаурой Флэгг (Laura Flagg) из Корнеллского университета сообщила об однозначном обнаружении гидрида хрома (CrH) в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Для этого ученые проанализировали данные спектроскопических наблюдений высокого разрешения, проведенных при помощи спектрографов GRACES и UVES, установленных на наземных телескопах «Джемини-Север» и VLT. Наблюдения велись в 2017 и 2022 году, во время транзитов планеты по диску звезды. Масса WASP-31b оценивается в 0,478 массы Юпитера, а радиус — в 1,549 радиуса Юпитера, она совершает один оборот вокруг своей звезды спектрального класса F5 за 3,4 дня и обладает равновесной температурой 1481 кельвин, а также очень низкой плотностью. Ранее в атмосфере экзопланеты уже был обнаружен гидрид хрома, однако тогда данные казались не до конца убедительными — статистическая значимость открытия составила 3,3 сигма. В текущем исследовании статистическая значимость обнаружения гидрида хрома составляет 5,6 сигма, что делает WASP-31b первой экзопланетой с подтвержденным наличием гидрида металла. Авторы отмечают, что текущие возможности наземной спектроскопии высокого разрешения для поисков гидридов и оксидов металлов на других экзопланетах ограничены и для новых открытий стоит использовать космические телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», а также будущие крупные наземные телескопы следующего поколения. Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые отыскали барий, самарий и тербий в атмосферах ультрагорячих юпитеров — это самые тяжелые найденные на сегодня элементы в атмосферах экзопланет.
