NICER обнаружил квазипериодические колебания в рентгеновской системе 4U 1730-22
Используя прибор для исследования внутреннего состава нейтронных звезд (NICER) на борту Международной космической станции (МКС), международная группа астрономов обнаружила миллигерцевые квазипериодические колебания от рентгеновской двойной системы малой массы, известной как 4U 1730-22. Об этом открытии сообщалось в статье, опубликованной 29 марта в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Рентгеновские двойные системы (XRB) состоят из обычной звезды или белого карлика, передающих массу компактной нейтронной звезде или черной дыре. Основываясь на массе звезды-компаньона, астрономы делят их на рентгеновские двойные системы малой массы (LMXB) и рентгеновские двойные системы большой массы (HMXB).
4U 1730-22 находится на расстоянии около 22 500 световых лет от нас. Это переходная LMXB. Она была впервые обнаружена в 1972 году. После обнаружения 4U 1730-22 находилась во вспышке в течение примерно 200 дней, пока не вступила в долгосрочную фазу покоя, длившуюся до июня 2021 года. В том году источник быстро осветлился, продемонстрировав термоядерный рентгеновский всплеск, что подтверждает, что компактный объект в системе является нейтронной звездой.
Последняя вспышка 4U 1730-22 началась в феврале 2022 года, и группа исследователей во главе с Джулио Чезаре Манкузо из Национального университета Ла-Платы в Аргентине решила провести более тщательные наблюдения за этим источником, что привело к обнаружению квазипериодических колебаний. Считается, что такие колебания возникают, когда рентгеновские лучи испускаются вблизи внутреннего края аккреционного диска, в котором газ закручивается вокруг компактного объекта, такого как нейтронная звезда или черная дыра.
«Во время вспышки 2022 года мы обнаружили 45 случаев квазипериодических колебаний на частоте МГц со значениями, превышающими 4σ, и в наборах данных длительностью более 700 с в общей сложности за 35 наблюдений», — пояснили астрономы.
Согласно исследованию, частота колебаний в МГц была приблизительно постоянной в пределах сегмента данных и между 4,5 и 8,1 МГц во всем наборе данных, со средней среднеквадратичной амплитудой порядка примерно 2%. Исследователи отметили, что их результаты согласуются с частотным диапазоном колебаний в МГц, о которых сообщалось в других изученных рентгеновских снимках.
Более того, команда обнаружила два случая, когда за колебаниями в диапазоне МГц последовал термоядерный рентгеновский всплеск (тип I), который впоследствии исчез. Наблюдения также показали, что 4U 1730-22 находилась в мягком спектральном состоянии во время обнаружения квазипериодических колебаний. Кроме того, оказалось, что колебания на частоте МГц возникали, когда яркость системы составляла приблизительно 1-4% от значения яркости Эддингтона.
Подводя итоги, авторы статьи пришли к выводу, что механизм, ответственный за квазипериодические колебания на частоте МГц, скорее всего, связан с минимально стабильным ядерным горением.
