Недавно открытая рентгеновская бинарная система содержит белый карлик, показали наблюдения

Астрономы из Университета штата Пенсильвания (PSU) и других университетов наблюдали рентгеновскую двойную систему, известную как CXOU J005245.0-722844. Они зафиксировали вспышку рентгеновского излучения от этой двойной системы и обнаружили, что в ней находится белая карликовая звезда. Результаты исследования были представлены в научной статье , опубликованной 2 августа на сервере препринтов arXiv.

Рентгеновские бинары состоят из обычной звезды или белого карлика (БК), передающего массу на компактную нейтронную звезду или черную дыру. В зависимости от массы звезды-компаньона астрономы делят их на маломассивные рентгеновские бинары (LMXBs) и высокомассивные рентгеновские бинары (HMXBs).

Be/X-ray binaries (Be/XRBs) — самая большая подгруппа HMXBs. Эти системы состоят из Be-звезд и, как правило, нейтронных звезд, включая пульсары. Наблюдения показали, что большинство этих систем демонстрируют слабое постоянное рентгеновское излучение, которое прерывается вспышками длительностью в несколько недель.

CXOU J005245.0-722844 был впервые идентифицирован как рентгеновский источник в 2009 году. Дальнейшие наблюдения показали, что это Be/XRB в Малом Магеллановом Облаке (SMC), состоящая из звезды главной последовательности OBe и компактного объекта.

Теперь группа астрономов под руководством Томаса Гаудина из ПГУ задействовала космический аппарат НАСА Swift и различные наземные телескопы для изучения CXOU J005245.0-722844.

В ходе наблюдений была обнаружена новая очень быстрая и мощная рентгеновская вспышка от этого источника в конце мая 2024 года. Рентгеновский спектр этой системы во время вспышки был признан сверхмягким по своей природе.

Дальнейший анализ рентгеновского спектра CXOU J005245.0-722844 показал, что система содержит белый карлик. Полученные результаты позволяют предположить, что этот объект, скорее всего, является массивным углеродно-кислородным (CO) WD на верхней границе диапазона масс — с массой около 1,2 масс Солнца.

Исследование подтвердило, что другой объект в системе является звездой OBe раннего типа. Таким образом, CXOU J005245.0-722844 пока является лишь седьмым кандидатом в рентгеновские бинары Be/WD и пятой подобной системой, обнаруженной в SMC.

Пытаясь объяснить недавнюю вспышку CXOU J005245.0-722844, авторы статьи предполагают, что рентгеновская вспышка, скорее всего, была начальной термоядерной фазой вспышки новой звезды на поверхности белого карлика. Они добавили, что быстрое время затухания события указывает на то, что во время вспышки было выброшено очень мало массы.

Наблюдения также показали, что орбитальный период CXOU J005245.0-722844 за два года уменьшился с 17,55 до 17,14 дня. Однако это изменение не вполне понятно, и для объяснения такого поведения требуется детальное динамическое моделирование массопереноса.