Российские астрономы изучили пульсар XTE J1946 с помощью NuSTAR

С помощью космического аппарата НАСА NuSTAR российские астрономы исследовали кратковременный рентгеновский пульсар, известный как XTE J1946 + 274. Результаты исследования, представленные в статье, опубликованной на сайте arXiv.org, позволяют лучше понять природу этого объекта.

Рентгеновские пульсары (также известные как пульсары с аккреционной энергией) — это источники, демонстрирующие строгие периодические изменения интенсивности рентгеновского излучения, состоящие из намагниченной нейтронной звезды на орбите с нормальным звездным спутником.

В этих двойных системах рентгеновское излучение обеспечивается высвобождением гравитационной потенциальной энергии по мере того, как материал накапливается от массивного компаньона. Рентгеновские пульсары — одни из самых ярких объектов рентгеновского неба.

XTE J1946 + 274 — это кратковременный рентгеновский пульсар, впервые обнаруженный во время его вспышки в сентябре 1998 года с помощью монитора всего неба (ASM) на борту спутника Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). Пульсар находится на расстоянии около 32 000 световых лет от нас и демонстрирует когерентные пульсации с периодом 15,83 секунды.

Последняя вспышка XTE J1946 + 274 произошла в 2018 году, и группа астрономов во главе с Аленой Горбан из Российского института космических исследований решила использовать NuSTAR для проведения спектрального и временного анализа излучения этого пульсара. Исследование было дополнено данными космического аппарата НАСА Swift.

«В этой статье мы проанализировали данные наблюдений рентгеновского пульсара XTE J1946 + 274, полученные с обсерватории Nustar в июне 2018 года», — написали ученые.

Исследование показало, что широкополосный спектр XTE J1946 + 274 может быть лучше всего описан либо моделью комптонизации, либо степенным законом с высокоэнергетическим экспоненциальным сечением, включая поглощение при низких энергиях и флуоресцентную линию железа на 6,4 кэВ.

Более того, в спектре пульсара была обнаружена линия циклотронного поглощения с энергией примерно 38 кэВ, что подтверждает предположения, основанные на предыдущих наблюдениях. Обнаружение позволило астрономам вычислить напряженность магнитного поля на поверхности нейтронной звезды пульсара. Это значение было оценено на уровне 3,2 трлн Гаусс.

Согласно выводам ученых, наблюдаемые профили импульсов XTE J1946 + 274 заметно изменяются с увеличением энергии. Наблюдения выявили два пика, разделенных примерно половиной фазы при энергиях от 3 до 20 кэВ. Исследователи предлагают гипотезу, которая может объяснить такое поведение.

«Наиболее естественным объяснением этого факта является то, что эти два пика связаны с излучением двух полюсов нейтронной звезды. По мере увеличения энергии эти пики трансформируются в один пик, который наблюдается примерно до 79 кэВ».

Исследование также показало, что максимумы эквивалентной ширины линии железа не совпадают с максимумами профиля импульса. Открытие позволило ученым определить временную задержку (около 12,6 секунды) между пиками излучения и эквивалентной ширины, что соответствует расстоянию примерно 3,8 миллиона километров. Это значение превышает внутренний размер аккреционного диска, но намного меньше, чем расстояние до звезды-компаньона XTE J1946 + 274.