moisav (moisav) wrote,
moisav
moisav

Category:

Уникальная радиовспышки рентгеновской двойной с черной дырой V404 Cyg

На сайте обсерватории стали появляться новости, основанные на рещультатах,поданных в ОФН, как "достижения 2014 г."
http://www.sao.ru/Doc-k8/SciNews/2016/Trushkin/

Регистрация уникально яркой радиовспышки рентгеновской двойной
с черной дырой V404 Cyg (GS2032+336)

Галактическая рентгеновская маломассивная двойная звезда GS 2023+338 была открыта во время вспышки 22 мая 1989 года с помощью космического аппарата Ginga (Галактика). Поток достигал 17 крабов (единица измерения потока, нормированная по мощному рентгеновскому источнику Крабовидная туманность) в диапазоне энергий 10-35кэВ. Тогда оптический объект увеличил свою яркость почти на 7 зв.вел., достигая яркости 11.6m в фильтре V, то есть объект можно было наблюдать в любительский телескоп диаметром 20-30см.
Этот объект оказался повторной новой V404 Cygni (переменная звезда в созвездии Лебедя), которая уже вспыхивала в 1938 году. Система динамически разрешена в спектроскопических измерениях. Функция масс оказалась очень высокой f(M)=6.0, что сразу накладывает нижний предел в шесть масс Солнца на массу невидимого компактного объекта. На орбите с периодом 6.5 дней в двойной системе находятся два звездных объекта: черная дыра с массой около 10.6 масс Солнца и оранжевый субгигант - К0-звезда с массой около 0.3 масс Солнца (Черепащук и др.) и температурой фотосферы около 4700К.
По-видимому, мы имеем дело с системой, в которой субгигант заполняет свою полость Роша (на расстоянии около 60 млн км от черной дыры) и передает вещество на аккрецирующую черную дыру, в результате образуется горячий аккреционный диск, и система становится очень яркой в рентгеновском диапазоне.
Расстояние до звезды 2.39кпк (7400 световых лет) было недавно точно определено по измерениям годичного параллакса слабого (0.3мЯн) радиоизлучения от V404 Cyg с помощью американской интерферометрической системы (VLA+VLBA+GBT) (Миллер-Джонс+, 2009).
Из данных измерений 1989 года уже было ясно, что мы имеем дело с рентгеновской двойной звездой, в которой нерегулярно возникают релятивистские выбросы вещества из внутренних частей около черной дыры (Хан и Джелминг, 1992). В современной классификации такие объекты называются микроквазарами. Корбел и др. (2008) показали, что рентгеновский поток и радиопоток от микроквазаров строго коррелированы, поэтому мы вправе ожидать высоких радиопотоков во время рентгеновских вспышек и низких потоков между вспышками.
Впервые с 1989 года, в период с 15 по 26 июня 2015 года, рентгеновский поток в диапазоне 15-50КэВ по данным космической обсерватории Свифт (Swift/BAT) достигал 40 крабов, а по измерениям на обсерватории Интеграл (60-300кэВ) был даже ярче - до 50 крабов, то есть в несколько тысяч раз превышал спокойное состояние, которое продолжалось 26 лет.
С 18 июня по 12 июля 2015 года мы ежедневно регистрировали радиоизлучение на пяти частотах 2.3, 4.6, 8.5, 11.2 и 21.7ГГц с помощью радиотелескопа РАТАН-600. Многочастотные измерения не проводил не один другой радиотелескоп в мире. К сожалению, РСДБ-наблюдения были выполнены не во время максимальной радиояркости и не выявили протяженную структуру объекта. Измеренные потоки в начале активного периода изменялись от 50 до 500мЯн, причем спектральный индекс синхротронного излучения варьировался день ото дня от +0.65 до -0.8. 26 июня, спустя несколько часов после яркого рентгеновского всплеска, радиопоток V404 Cyg вырос в 30-40 раз: от 0.05Ян в предыдущий день до почти 4Ян, что в несколько раз превышает максимальный уровень потока вспышки 1989 года. Надо заметить, что уровень 4Ян является очень высоким для подобного рода объектов и тем более для радиозвезд. Только в микроквазаре Cyg X-3 происходят вспышки выше 4Ян (максимум - около 25Ян). Спектр этой рекордной радиовспышки соответствовал оптически тонкому синхротронному излучению на частотах выше 4ГГц (спектральный индекс -0.3) и оптически толстому синхротронному излучению в самопоглощении (спектральный индекс -2.5) на более низких частотах. Вероятно, мы зарегистрировали самое начало формирования релятивистского струйного выброса вещества из полюсов аккреционного диска вокруг черной дыры. Спустя 14 дней радиопоток упал ниже уровня обнаружения на РАТАН-600 синхронно с падением рентгеновского потока.
Замечательно, что в декабре 2015 года мы снова зарегистрировали радиопоток на уровне 30-70мЯн от объекта, который стал ярче сначала в рентгеновском диапазоне (до 5 крабов), а потом на 2-3 величины в оптическом диапазоне.
(По материалам авторских телеграмм ATELs NoNo 7667, 7716, 8454, 8482 и доклада на конференции "Астрофизика высоких энергий", Институт космических исследований, Москва, 21-25 декабря 2015 г.)
C.А.Трушкин, Н.А.Нижельский, П.Г.Цыбулев


Рис.1. Кривые блеска V404 Сyg c 18 июня по 12 июля 2015 года по данным Swift/BAT в диапазоне 15-50 кэВ, РАТАН-600 на двух частотах 4.6 и 8.2ГГц и Токийского радиотелескопа на 1.4ГГц. Отмечены точки измерений на 5ГГц (VLA) и моменты измерений на интерферометре SMA в диапазоне 230ГГц, когда поток менялся от 60мЯн до 6Ян на временах меньше 2 часов
Рис.2. Радиоспектры, полученные в результате измерений на РАТАН-600. Отмечены характерные аппроксимации спектров степенными зависимостями, обычными для оптически тонкого синхротронного спектра релятивистских электронов, движущихся в магнитном поле
Рис.3. Спектр объекта в момент максимума потоков 26 июня 2015 года. Для него приведена наиболее подходящая аппроксимация спектра зависимостью для синхротронного излучения с низкочастотным завалом. Именно полученный спектральный индекс, равный +2.5 (5/2), указывает на то, что этот завал вызван самопоглощением, то есть генерируемые релятивистскими электронами в синхротронном механизме радиокванты поглощаются теми же самыми электронами. Это может происходить только в том случае, если релятивистские электроны сосредоточены в малом объеме
Tags: астро-результаты
Subscribe

  • В этот день 9 лет назад

    Давно это было, место работы не изменилось, а того портала уже и нет. Впрочем, интервью нашлось на сайте РАН с большинством сказанного тогда я и…

  • С праздником! Спасибо, что вы есть!

    Ставший уже традиционным пост-поздравление моим прекрасным соавторам, число которых с каждым годом только растет (коварно включил и те статьи, что…

  • Аракелян 18: результат встречи двух карликов

    Выложили для обсуждения в арХив, но, скорее всего, скоро примут к печати, на все вопросы рецензента ответили: Search for gas accretion imprints in…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment