Сверхъяркие рентгеновские источники в галактике NGC 891
AstroNews.ru - 31 Декабря 2021 11:47:02
Исследователи из Чикагского и Фордхемского университетов, США, на протяжении долгого времени отслеживали поведение трех сверхъярких рентгеновских источников (ultraluminous X-ray sources, сокращенно ULX-источники) в спиральной галактике NGC 891. Результаты этого исследования помогают глубже понять свойства этих источников и природу родительской галактики.
ULX-источники представляют собой точечные источники в небе, которые являются настолько яркими в рентгеновском диапазоне, что испускают в нем количество энергии, превышающее количество энергии, испускаемое Солнцем сразу во всех диапазонах. Хотя к настоящему времени проведено уже немало исследований, посвященных ULX-источникам, их базовая природа до сих пор остается для нас загадкой.
Для более глубокого понимания природы ULX-источников необходимы длительные наблюдения за их поведением. В новой работе команда астрономов под руководством Николаса М. Эрли (Nicholas M. Earley) проанализировала данные, собранные в период с 2000 г. по 2017 г. при помощи рентгеновских космических обсерваторий Chandra («Чандра») НАСА и XMM-Newton Европейского космического агентства. Просмотрев этот архив, ученые выбрали галактику NGC 891 (спиральная галактика с перемычкой, расположенная на расстоянии около 30 миллионов световых лет от нас, которая наблюдается из Солнечной системы «в профиль»), где находятся три ULX-источника, получивших в этом исследовании обозначения ULX-1, ULX-2 и ULX-3 соответственно.
Сравнив реальные спектры наблюдаемых ULX-источников со спектральными моделями, ученые сделали ряд интересных выводов о свойствах загадочных объектов. Источник ULX-1 демонстрировал признаки эволюции спектра в период между 2003 г. и 2016 г., а на его кривой блеска отмечалось возможное небольшое снижение светового потока с течением времени, в частности, в период между 2000 г. и 2003 г. Однако долгосрочная стабильность кривой блеска указывает на то, что этот источник не демонстрирует значительной переменности в этом временном масштабе. Измеренная светимость источника ULX-1 составила примерно 8,4 дуодециллиона эргов в секунду, в то время как его столбцовая плотность была оценена примерно в 8 секстиллионов атомов на луче зрения в столбце сечением 1 квадратный сантиметр.
Источник ULX-2 отличается очень устойчивым световым потоком, который превышает световой поток источника ULX-1 на величину от 20 до 50 процентов. Столбцовая плотность составляет примерно 0,2 секстиллиона атомов на квадратный сантиметр и демонстрирует небольшие флуктуации.
Источник ULX-3 является самым тусклым из трех изученных в работе источников – его светимость составляет всего лишь около 2 дуодециллионов эргов в секунду. Рассчитанная столбцовая плотность составила примерно 2 секстиллиона атомов на квадратный сантиметр. Исследование показало, что величины светового потока и столбцовой плотности для этого источника упали в семь раз в период между ноябрем 2016 г. и январем 2017 г. Астрономы добавили, что в этот период источник ULX-3 не мог считаться «сверхъярким», поскольку сниженное значение его светимости делает более обоснованным его соотнесение с другими высокоэнергетическими источниками, такими как рентгеновские двойные звезды, для объяснения наблюдаемых свойств.
Исследование опубликовано на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.