Профили импульсов Vela X-1, видимые IXPE в двух разных энергетических диапазонах для первого и второго наблюдений. 
Авторы и права: Форсблом и др., 2023 г.

Рентгеновские двойные системы состоят из обычной звезды или белого карлика, передающего массу компактной нейтронной звезде или черной дыре. Основываясь на массе звезды-компаньона, астрономы делят их на маломассивные рентгеновские двойные (LMXB) и массивные рентгеновские двойные (HMXB).

Находящаяся на расстоянии около 6500 световых лет от Земли Vela X-1 представляет собой убегающую массивную рентгеновскую двойную (HMXB) систему, состоящую из аккрецирующей нейтронной звезды и сверхгиганта-донора HD 77581 в плотном 9-дневном интервале HD 77581 запускает сильный звездный ветер, который вызывает головную ударную волну при взаимодействии с межзвездной средой. Это делает Vela X-1 одним из двух известных HMXB, испытавших удар носовой части.

Недавно группа астрономов во главе с Софией Форсблом из Университета Турку в Финляндии исследовала Vela X-1 с помощью IXPE, надеясь пролить больше света на природу этого пульсара.

«В этой статье мы представляем первые результаты рентгеновских поляриметрических наблюдений Vela X-1 с помощью IXPE, проведенных дважды в течение 2022 года», — написали исследователи.

Прежде всего, команда измерила период вращения Vela X-1 с помощью метода соединения фаз, который составил примерно 283,4 секунды. Импульсная доля в диапазоне энергий 2–8 кэВ была определена равной 53,3 % для первого наблюдения и 48,1 % для второго наблюдения.

Впоследствии было установлено, что во всем диапазоне энергий IXPE (2–8 кэВ) средняя степень поляризации (PD) и угол поляризации (PA) находятся на уровне около 3,9 % и −51,5 градуса соответственно для первого наблюдение. Для второго наблюдения средние значения PD и PA составили 3,7% и -48,9 градусов соответственно. Кроме того, спектрополяриметрический анализ усредненных по фазе данных для Vela X-1 показал, что PD составляет 2,3%, а PA -47,3 градуса.

Астрономы пришли к выводу, что такая низкая степень поляризации согласуется с результатами, полученными для других известных рентгеновских пульсаров. Они предполагают, что полученное значение PD может быть связано с инверсной температурной структурой атмосферы нейтронной звезды. Однако они добавили, что низкая PD может также быть результатом сильных вариаций PD и PA в зависимости от энергии или сильных вариаций PA в зависимости от фазы пульсара.

Авторы исследования отметили, что необходимы дальнейшие исследования Vela X-1, чтобы сделать окончательные выводы.

«Полный и подробный анализ сложной энергетической зависимости поляризационных свойств Vela X-1 выходит за рамки этой статьи и является предметом будущей, более масштабной работы», — написали ученые.