Временная эволюция вспышек 4U 17:30–22 в 2021 и 2022 гг.
Авторы и права: Манкузо и др., 2023 г.

Рентгеновские двойные системы (XRB) 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 22 500 световых лет 4U 1730–22 представляет собой транзиентную малую двойную рентгеновскую полосу, впервые обнаруженную в 1972 году. Июнь 2021 года. В том же году источник испытал быстрое увеличение яркости, продемонстрировав термоядерный рентгеновский всплеск, что подтвердило, 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 NICER-наблюдения за этим источником, чтобы пролить больше света на его свойства. при обнаружении квазипериодических колебаний (КПО). Обычно считается, что такие осцилляции возникают, когда рентгеновские лучи испускаются вблизи внутреннего края аккреционного диска, в котором газ закручивается на компактный объект, такой как нейтронная звезда или черная дыра.

«Во время вспышки 2022 года мы обнаружили 45 случаев мГц QPO со значимостью более 4σ и в наборах данных продолжительностью более 700 с в общей сложности в 35 наблюдениях», — пояснили астрономы.

Согласно исследованию, частота QPO в мГц была примерно постоянной в пределах сегмента данных и между 4,5 и 8,1 мГц в полном наборе данных со средней дробной среднеквадратичной (среднеквадратической) амплитудой порядка около 2%. Исследователи отметили, что их результаты согласуются с частотным диапазоном мГц колебаний, зарегистрированным в других изученных XRB.

Кроме того, команда обнаружила два случая, когда за мГц-колебаниями следовал термоядерный (тип I) рентгеновский всплеск, который затем исчезал. Исследователи объяснили, что это одна из основных характеристик, которая отличает мГц QPO от других типов QPO, наблюдаемых в рентгеновских двойных системах нейтронных звезд.

Наблюдения также показали, что 4U 1730–22 находилась в мягком спектральном состоянии во время обнаружения QPO. Кроме того, оказалось, что мГц КПО происходили, когда система имела светимость примерно 1–4% от значения эддингтоновской светимости.

Подводя итоги, авторы статьи пришли к выводу, что механизм, ответственный за mHz QPO, скорее всего, связан с маргинально стабильным ядерным горением (MSNB).

«Мы пришли к выводу, что мГц QPO, о которых сообщается в этой работе, также связаны с MSNB, что делает 4U 1730–22 восьмым источником, демонстрирующим эту феноменологию», — пишут исследователи.