18.01.2022
17:46

Наблюдения двойной системы в гамма-диапазоне раскрывают природу компактной компоненты

Гамма-лучи являются самой высокоэнергетической формой электромагнитного излучения, поскольку каждый фотон гамма-излучения имеет энергию, превышающую энергию фотонов видимого света, в сотни тысяч раз. Очень высокоэнергетическое гамма-излучение превосходит оптическое излучение по энергии в миллиарды раз или даже еще больше. Астрономы считают, что гамма-излучение формируется в составе ветров или джетов со стороны компактных, сверхплотных остатков массивных звезд, которые остаются на месте взрывов сверхновых. Существует два типа компактных остатков – черные дыры и нейтронные звезды. Ветра или джеты из окрестностей таких объектов могут ускорять заряженные частицы до скоростей, близких к скорости света, а излучение, рассеиваемое на таких высокоскоростных частицах, может приобретать еще большую энергию, превращаясь в очень высокоэнергетическое гамма-излучение.

Девять известных или возможных источников гамма-излучения входят в состав двойных систем, где компактные объекты обращаются вокруг звезды с периодическими выделениями энергии. Каждый член этой группы обладает собственными уникальными характеристиками, но во всех случаях, кроме одного, известно, что звездная компонента представляет собой массивную, горячую звезду, часто окруженную экваториальным диском. В то же время природа компактного объекта часто остается неустановленной. Излучающая в гамма-диапазоне двойная HESS J0632+057, расположенная на расстоянии около пяти тысяч световых лет от нас в нашей Галактике, соответствует горячей звезде MWC 148, наблюдаемой в оптическом диапазоне, и связанному с ней рентгеновскому источнику. Ученым было известно, что этот источник излучает в гамма-диапазоне, а также о периодичности его рентгеновского излучения, указывающей на двойную систему.

В новом исследовании группа под руководством Уистена Бенбоу (Wystan Benbow) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, решила определить природу компактного объекта в составе системы HESS J0632+057. Проанализировав большое количество наблюдений этой системы, проведенных в рентгеновском и гамма-диапазонах, команда смогла впервые определить период очень высокоэнергетического гамма-излучения, составивший 316,7 суток с неопределенностью 1,4 процента, который соответствовал значениям периода, определенным при наблюдениях в других длинах волн. Тесная корреляция между рентгеновским и гамма-излучением со стороны источника говорит о том, что за оба этих вида излучения отвечает одна популяция высокоэнергетических частиц, в то время как отсутствие корреляции с эмиссионными линиями атомарного водорода подразумевает, что любые изменения состояния горячей звезды играют лишь незначительную роль. Для более глубокой характеристики этого источника авторы планируют дальнейшие многолетние многоволновые наблюдения данного источника.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.

По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220117202602

Обозрение "Terra & Comp".