Астрономы из Национального центрального университета Тайваня провели исследование необычной суперорбитальной вариации периода рентгеновской двойной системы 4U 1820-30. Результаты их исследований, опубликованные 13 сентября на сервере препринтов arXiv, могут пролить свет на природу этой системы.
Рентгеновские двойные системы включают обычную звезду или белого карлика, передающего массу компактной нейтронной звезде или чёрной дыре. В зависимости от массы компаньона астрономы классифицируют их как рентгеновские двойные системы малой массы (LMXB) и большой массы (HMXB).
4U 1820-30 представляет собой сверхкомпактную рентгеновскую двойную звезду, находящуюся в центральной области шарового скопления NGC 6624. Она состоит из нейтронной звезды и компаньона — белого карлика с массой между 0,06 и 0,08 солнечных масс. Орбитальный период этой системы составляет примерно 685 секунд.
Ранее наблюдаемая 4U 1820-30 система демонстрировала не только орбитальные и сверхгорбые вариации, но и суперорбитальную модуляцию с периодом, значительно превышающим её орбитальный период. Было установлено, что этот суперорбитальный период составляет около 171,03 дня и казался стабильным на протяжении десятилетий.
Однако исследовательская группа под руководством И Чоу из Национального центрального университета представила новые данные о модуляциях суперорбитального периода 4U 1820-30. Проанализировав данные, собранные с различных телескопов с 1987 года, учёные обнаружили значительное изменение суперорбитального периода 4U 1820-30.
Согласно исследованию, спектры мощности, полученные с помощью пяти инструментов наблюдения, свидетельствуют о заметном сокращении суперорбитального периода с 171 до 167 дней в период с 1987 по 2023 год. Дальнейший анализ показывает, что этот период мог резко измениться в период с конца 2000 года по начало 2023 года или плавно уменьшаться с производной около -0,000358 дней в день.
Ранее предполагалось, что модуляция сверхорбитального периода 4U 1820-30 могла быть вызвана присутствием третьей, не обнаруженной звезды-компаньона в системе. Однако новые данные, полученные командой Чоу, опровергают этот сценарий, указывая на другие возможные причины. Исследователи предполагают, что нестабильность процесса передачи массы, вызванная облучением, может играть ключевую роль.
«Ожидается, что аккреционный поток будет исходить из небольшой области возле точки Лагранжа L1 на компаньоне, где эффективное гравитационное поле слабое. Следовательно, аккреционный поток весьма чувствителен к рентгеновскому облучению этой области», — пояснили учёные.
Авторы отмечают, что для проверки их гипотезы относительно 4U 1820-30 потребуются дополнительные наблюдения и теоретические исследования. Тем не менее, уже полученные данные имеют важное значение для понимания природы рентгеновских двойных звёзд и их поведения. Более того, они могут помочь лучше разобраться в механизмах передачи массы и аккреции в таких системах. Дальнейшие исследования 4U 1820-30 и других рентгеновских двойных систем могут привести к новым открытиям и более глубокому пониманию этих сложных астрономических объектов.
Источник: iXBT
