NGC 2403 XMM4 — нейтронная звезда суперэддингтона
Анализируя данные различных космических телескопов, астрономы провели детальное исследование сверхяркого источника рентгеновского излучения, известного как NGC 2403 XMM4. Результаты исследования, опубликованные 5 января в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества», указывают на то, что этот источник представляет собой нейтронную звезду, аккрецирующую со сверхэддингтоновской скоростью. Это подтверждается данными широкополосной спектроскопии, демонстрирующими наличие крутого высокоэнергетического хвоста.
Двадцатилетняя кривая блеска NGC 2403 XMM4, полученная в результате наблюдений Swift (синие прямоугольники), Chandra (пурпурные ромбы), XMM-Newton (зеленые кружки) и NuSTAR (красные треугольники). Наблюдаемая светимость сообщается в энергетическом диапазоне 0,3–10 кэВ, при этом значения Chandra и NuSTAR экстраполируются в этот диапазон на основе их наиболее подходящих параметров.
Фото: Луангтип и Робертс, 2023 г.
Сверхъяркие источники рентгеновского излучения (ULX) — это точечные источники на небе с типичной рентгеновской светимостью на уровне 1,0 дудециллиона эрг/с. Они менее ярки, чем активные ядра галактик (АЯГ), но более стабильно светятся, чем любой известный звездный процесс. Хотя были проведены многочисленные исследования ULX, основная природа этих источников до сих пор остается невыясненной.
NGC 2403 XMM4 — это ULX в спиральной галактике NGC 2403, расположенной примерно в 13,7 миллионах световых лет от нас. Предыдущие исследования показали, что это ULX с низкой светимостью, и предположили, что это может быть черная дыра промежуточной массы субэддингтона.
Чтобы пролить больше света на свойства NGC 2403 XMM4, которые могли бы раскрыть ее истинную природу, Васутеп Луангтип из Университета Сринакхаринвирот в Бангкоке (Таиланд) и Тимоти П. Робертс из Даремского университета в Дареме (Великобритания) прочесали архивные материалы. Данные рентгенографии. Они проанализировали данные наблюдений за 20 лет с космических телескопов XMM-Newton, Chandra, Swift и NuSTAR.
«Учитывая, что NGC 2403 неоднократно наблюдалась различными обсерваториями с начала этого столетия, в том числе несколько наблюдений в текущем десятилетии, сейчас имеется достаточно архивных данных, чтобы предоставить нам возможность детально проанализировать этот источник», — говорят исследователи.
Исследуя 20-летнюю кривую блеска NGC 2403 XMM4, Луангтип и Робертс обнаружили, что большую часть времени ее рентгеновская светимость ниже 1,0 дуодециллиона эрг/с. Однако, учитывая, что NGC 2403 XMM4 находится выше порога светимости сверхярких источников рентгеновского излучения, ее спектральное поведение действительно выглядит отчетливо ULX-подобным.
По мнению авторов статьи, эти результаты указывают на то, что NGC 2403 XMM4 аккрецирует со скоростью суперэддингтона. Эта гипотеза также подтверждается данными широкополосной спектроскопии, демонстрирующими наличие крутого высокоэнергетического хвоста.
Усредненная по времени рентгеновская светимость NGC 2403 XMM4 оценивалась примерно в 0,5 дуодециллиона эрг/с, а излучение источника оказалось изотропным. Исходя из этого, астрономы подсчитали, что объект имеет массу менее 3,8 масс Солнца , что позволяет предположить, что это нейтронная звезда, аккрецирующая со скоростью в 1,3–3,2 раза эддингтоновской.
Подводя итоги, астрономы отметили, что, несмотря на то, что NGC 2403 XMM4 не достигла порога ULX, она демонстрирует многие поведения и характеристики, соответствующие суперэддингтоновской аккреции.
В целом собранные данные указывают на наличие нейтронной звезды, которая является аккрецирующим объектом в этой системе. Таким образом, это третья нейтронная звезда суперЭддингтона, обнаруженная в NGC 2403.
