Международный коллектив астрономов во главе с Дираджем Пашамом из Института астрофизики и космических исследований Kавли при Массачусетском технологическом институте в Кембридже провел анализ долговременной эволюции квазипериодических извержений (QPE) из источника eRO-QPE2. Исследование, результаты которого были опубликованы 1 ноября на платформе препринтов arXiv, продемонстрировало поразительную устойчивость QPE данного источника в течение более чем трёх с половиной лет.
QPE представляют собой кратковременные, высокоамплитудные рентгеновские всплески, возникающие на стабильном уровне потока вблизи центральных сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в галактических ядрах. Их отличием является более мягкая квазисинусоидальная модуляция по сравнению со стандартными квазипериодическими колебаниями (QPO).
Источник eRO-QPE2, открытый в 2021 году инструментом eROSITA на российско-немецком космическом аппарате «Спектр-РГ» («Спектр-Рентген-Гамма»), связан с галактикой 2MASX J02344872-4419325 и имеет красное смещение 0,0175. Наблюдения, проведенные с помощью спутника ESA XMM-Newton, показали, что eRO-QPE2 демонстрирует QPE со светимостью, варьирующейся от 0,12 до 1,2 тредециллиона эрг/с в диапазоне 0,5–2 кэВ. Средняя продолжительность фазы подъёма и спада этих извержений составляет около 27 минут, с интервалом пика около 2,4 часа и рабочим циклом 19%.
В своём новом исследовании группа Пашама проанализировала длительную эволюцию eRO-QPE2, используя данные XMM-Newton, собранные в период с августа 2020 года по февраль 2024 года. Выяснилось, что eRO-QPE2 удивительно стабилен в течение всего 3,5-летнего периода по показателям пиковой светимости извержений, температуры извержения, температуры покоя и светимости покоя. Среднее время повторяемости QPE, составившее 2,35 часа, оставалось постоянным между 2022 и 2024 годами, с намёком на уменьшение на шесть минут между августом 2020 и июнем 2022 года.
Эта стабильность резко контрастирует с поведением других известных QPE систем, которые обычно демонстрируют уменьшение как извержений, так и спокойного потока на аналогичных временных интервалах наблюдений. Принимая во внимание относительно короткий период повторяемости QPE, eRO-QPE2 прошел больше циклов, чем другие системы, что подчеркивает его уникальную стабильность.
Астрономы предполагают, что извержения eRO-QPE2 могли быть вызваны маломассивным белым карликом (примерно 0,18 массы Солнца), частично разрушаемым силой приливного воздействия чёрной дыры с массой около 230 тысяч солнечных масс. Однако для проверки этой гипотезы требуются дополнительные исследования.
«В нашем исследовании мы проанализировали долговременную эволюцию eRO-QPE2, используя данные XMM-Newton за период с августа 2020 по февраль 2024 года, что соответствует временной базе в 1277 дней или 3,5 года. Наши результаты демонстрируют, что eRO-QPE2 проявляет исключительную стабильность в течение всего времени наблюдений, что отличает его от других известных систем с квазипериодическими колебаниями», — отмечают исследователи.
Это исследование предоставляет ценную информацию о характеристиках и развитии квазипериодических извержений, что может способствовать лучшему пониманию физических процессов, происходящих в непосредственной близости от сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик. Продолжение наблюдений и анализ данных позволят учёным уточнить модели и гипотезы, связанные с этим необычным астрофизическим феноменом.
Источник: iXBT
