Оказалось, что Swift J1728.9–3613 — это рентгеновская двойная черная дыра
Используя телескоп НАСА Swift и прибор для исследования внутреннего состава нейтронной звезды (NICER) на борту Международной космической станции, индийские астрономы изучили временные и спектральные характеристики рентгеновского транзиентного процесса, известного как Swift J1728.9–3613. Их результаты показывают, что этот транзиент представляет собой рентгеновскую двойную черную дыру. Их выводы были подробно изложены в статье, опубликованной 21 октября на arXiv.
Изменение коэффициента потока и твердости по отношению к Swift J1728.9–3613, наблюдаемое NICER, Swift/BAT и MAXI/GSC во время вспышки в январе 2019 года.
Предоставлено: Саха и др., 2022 г.
Рентгеновские двойные системы (XRB) состоят из обычной звезды или белого карлика, передающего массу компактной нейтронной звезде или черной дыре. Большинство XRB черных дыр и некоторые XRB нейтронных звезд показывают переходные события, которые характеризуются вспышками в рентгеновском диапазоне.
Рентгеновские двойные черные дыры (BHXB) представляют собой двойные системы, состоящие из черной дыры, вокруг которой вращается звездный компаньон, обычно маломассивная эволюционировавшая звезда. В BHXB рентгеновские лучи производятся за счет аккреции материала вторичной звезды-компаньона на первичную черную дыру. Такие системы обычно обнаруживаются во вспышках, когда поток рентгеновского излучения значительно возрастает.
Swift J1728.9–3613 (также известный как MAXI J1728–360) — транзиент в галактическом рентгеновском излучении, обнаруженный 28 января 2019 года с помощью телескопа Swift Burst Alert Telescope (BAT). Последующие наблюдения этого переходного процесса позволили предположить, что это может быть аккрецирующий пульсар или черная дыра.
Поэтому, чтобы раскрыть истинную природу Swift J1728.9–3613, группа астрономов под руководством Дебасиша Саха из Индийского института научного образования и исследований Бхопала в Бхаури, Индия, изучила этот переходный процесс с помощью Swift и NICER.
«В этом исследовании мы использовали все доступные архивные данные [NICER] во время вспышки между MJD 58512,64 и MJD 58657,00 с общей экспозицией ~175 кс, чтобы изучить эволюцию временных и спектральных свойств и понять природу источника. .... Мы использовали данные мониторинга BAT для изучения эволюции рентгеновского потока Swift J1728.9–3613 в диапазоне 15–50 кэВ», — пояснили исследователи.
Исследование показало, что вспышка Swift J1728.9–3613 характеризовалась быстрым нарастанием и очень медленным спадом потока, характерным для вспышек рентгеновских двойных. Более того, анализируя временную эволюцию, астрономы определили дорожку в форме буквы «q» на диаграмме твердости-интенсивности (HID), проходящую против часовой стрелки. Это обычно наблюдается во время вспышки рентгеновских двойных черных дыр.
Кроме того, на диаграмме среднеквадратичной интенсивности (RID) обнаружен частичный гистерезис. По словам исследователей, это еще одно известное явление, наблюдаемое в транзиентах черных дыр.
В ходе исследования также были выявлены два квазипериодических колебания (КПО) во время мягкого промежуточного состояния вспышки Swift J1728.9–3613 и мелкомасштабная повторная вспышка.
Подводя итоги, авторы статьи подчеркнули, что все полученные результаты указывают на BHXB-природу Swift J1728.9–3613. По их оценкам, черная дыра в этой системе имеет массу примерно в 4,6 массы Солнца , учитывая, что расстояние до Swift J1728.9–3613 составляет около 32 600 световых лет.
