Телескоп «Чандра» выявил три источника рентгеновской вспышки в созвездии Стрельца

20 лет ученые пытались понять источник странной рентгеновской вспышки в созвездии Стрельца. Новый взгляд телескопа «Чандра» принес неожиданное открытие — источников оказалось целых три.
Автор Hi-Tech Mail
Шаровое скопление NGC 6540
NGC 6540 представляет собой шаровое звездное скопление в южном созвездии Стрельца, расположенное примерно в 4,66° от центра Галактики. Оно было открыто астрономом Вильгельмом Гершелем 24 мая 1784 года с помощью 18,7-дюймового зеркального телескопа. Видимая звездная величина составляет 9,3, а угловой диаметр - около 9,5 угловых минут. Скопление расположено на расстоянии 12 тысяч световых лет (3,7 кпк) от Солнца и 14 тысяч световых лет (4,4 кпк) от центра Галактики. Первоначально считалось, что это рассеянное скопление, прежде чем его определили как шаровое. Скопление включает в себя пекулярный источник рентгеновского излучения неопределенного типа.Источник: https://commons.wikimedia.org/

В шаровом звездном скоплении NGC 6540, расположенном примерно в 12 тысячах световых лет от Земли в созвездии Стрельца, астрономы обнаружили новые подробности одной из самых загадочных рентгеновских вспышек последних десятилетий. Наблюдения космической обсерватории Chandra показали, что источник необычного сигнала, зафиксированного еще в 2005 году, на самом деле представляет собой не один объект, а сразу три дискретных рентгеновских источника.

Статья под заголовком ‘A new Chandra look at the globular cluster NGC 6540 and its peculiar X-ray flaring source’ была опубликована на портале arXiv.

Вместо одного источника — сразу три

Речь идет об объекте 3XMM J180608.9−274553 (сокращенно J1806), расположенному в глубине скопления NGC 6540. В сентябре 2005 года спутник XMM-Newton зарегистрировал здесь короткую, но чрезвычайно мощную рентгеновскую вспышку продолжительностью около 300 секунд. За это время яркость источника выросла примерно в сто раз, что не вписывалось в характеристики ни типичных рентгеновских всплесков нейтронных звезд, ни обычных звездных вспышек.

Чтобы разобраться в природе явления, группа исследователей под руководством Андреа Сакки из Итальянского института астрофизики выполнила глубокие наблюдения скопления с помощью обсерватории «Чандра». Благодаря высокому угловому разрешению телескоп смог разделить область вспышки на три отдельных объекта, получивших обозначения A, B и C. Расстояние между ними составляет всего 1,5–2,5 угловой секунды.

Изображение NGC 6540 телескопа «Чандра»
Изображение NGC 6540 телескопа «Чандра» с энергетическим распределением полос рентгеновского излучения. Красным выделен мягкий диапазон (0,5–1,5 кэВ), зеленым – средний (1,5-3 кэВ) и синим - жесткий (3-7 кэВ). Белый крест (X) и пунктирный круг указывают на центр и приблизительную протяженность скопления. Прямоугольник обозначает область, содержащую J1806. Автор: Сакки и др., 2026.Источник: https://phys.org/

Загадка остается нерешенной

Ученые рассмотрели несколько сценариев происхождения вспышки. Версия о так называемом «самогравитационном» линзировании в двойной системе была признана маловероятной из-за нереалистичных параметров орбиты. Не получила подтверждения и гипотеза о вспышке, связанной с черной дырой промежуточной массы: этому противоречат как положение источника относительно центра скопления, так и временные характеристики события.

Дополнительный анализ показал, что наиболее вероятным кандидатом на роль источника вспышки является объект A. Однако даже в этом случае природа самого события остается неясной. Авторы отмечают, что вспышка имела практически идеальную симметрию: время нарастания и затухания сигнала оказалось почти одинаковым. Такое поведение больше напоминает все-таки эффекты гравитационного линзирования, чем известные типы астрофизических вспышек.

Значение наблюдений

NGC 6540 относится к шаровым скоплениям — древним плотным системам, которые считаются естественными лабораториями для изучения эволюции звезд и компактных объектов. Новые данные позволили ученым не только уточнить состав рентгеновских источников внутри скопления, но и показать возможности современных рентгеновских обсерваторий по изучению редких явлений в чрезвычайно плотной звездной среде.

Подобные рентгеновские вспышки встречаются крайне редко. В 2016 году астрономы сообщили об объектах в галактиках NGC 5128 и NGC 4636, которые за считанные минуты увеличивали яркость в сотни раз. Тогда исследователи даже предположили существование нового класса астрофизических источников.

Три источника вспышки
Три источника и три составные части рентгеновской вспышкиИсточник: https://phys.org/

Сверхмассивная черная дыра Стрелец A* в центре Млечного Пути, расположенном на небосводе всего в 4,66 градуса от NGC 6540, также способна производить мощные рентгеновские вспышки, однако они продолжаются значительно дольше — от нескольких десятков минут до нескольких часов.

Наши результаты накладывают новые ограничения на природу этого необычного транзиентного источника и демонстрируют возможности высокоточных рентгеновских наблюдений для изучения редких явлений в плотных звездных средах.
Андреа Сакки
астрофизик

Недавно мы рассказали о древней спиральной галактике, которая гаснет изнутри.